题目内容

图甲中滑轮和绳质量不计, 物体与斜面间动摩擦因数与静摩擦因数均为μ=, g取10m/s2. 则物体M所受摩擦力为________N, 方向沿斜面向______. 

答案：50,上
解析：

 解:(1)两物体受力如图乙所示. 由于Mg的下滑分力(150N)大于mg(100N), 物体有下滑趋势, 因而M受到的摩擦力f沿斜面向上. 以M、m整体为对象, 设系统滑动且所受合外力为F合:

        F合=Mg·sin30°-μ·Mg·cos30°-mg

           

           =-25N<0.

      说明下滑是不可能的, 实际上M静止于斜面上, 加速度为零.

   (2)设静摩擦力大小为f, 则

        Mg·sin30°-f-mg=0,

       f=Mg·sin30°-mg=50N.

      其方向沿斜面向上.


提示：

 首先要根据M在斜面上的重力下滑分力与mg的大小比较, 确定M受斜面摩擦力的 方向.

练习册系列答案
相关题目
某同学设计了如下实验方案用来‘验证牛顿运动定律’：
（1）如图甲所示，将木板有定滑轮的一端垫起，把滑块通过细绳与带夹的重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤下夹一纸带，穿过打点计时器．调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动．
（2）如图乙所示，保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板上靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之由静止开始加速运动．打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，打出的纸带如图丙所示，A，B，C，D，E是纸带上五个计数点．

①图乙中滑块下滑的加速度为
3.9m/s2
3.9m/s2
．（结果保留两位有效数字）
②若重锤质量为m，滑块质量为M，重力加速度为g，则滑块加速下滑受到的合力为
mg
mg
．
③某同学在保持滑块质量不变的情况下，通过多次改变滑块所受合力，由实验数据作出的a-F，图象如图丁所示，则滑块的质量为
2.0（1.8～2.2）
2.0（1.8～2.2）
kg．（结果保留两位有效数字）
为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：
A．第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后面连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动，如图甲所示
B．第二步保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，如图乙所示，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动．

打出的纸带如图丙，测得各点与O点（O点为打出的第一个点）距离如图丙所示：
试回答下列问题：
（1）已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为T，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度VA=
x2
2△t
x2
2△t
，打点计时器打B点时滑块速度VB=
x3-x1
2△t
x3-x1
2△t

（2）已知重锤质量m，当地的重加速度g，若已测出滑块沿斜面下滑的位移为x，则这一过程中，合外力对滑块做的功的表达式W合=
mgx
mgx

（3）测出滑块在OA、OB、OC、OD、OE段合外力对滑块所做的功，及VA、VB、VC、VD、VE，然后以W为纵轴，以v2为横轴建坐标系，描点作出W-v2图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为k，则滑块质量M=
2
k
2
k
．
在做“验证牛顿第二定律”的实验时（装置如图1所示）
（1）研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如下：
（A）用天平称出小车和小桶及内部所装砂子的质量．
（B）按图装好实验器材．使带滑轮长木板右端抬起，平衡摩擦力．
（C）把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶．
（D）将打点计时器接在6V电压的蓄电池上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量．
（E）保持小桶及其中砂子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M值，重复上述实验．

（F）分析每条纸带，测量并计算出加速度的值．
（G）作a-M关系图象，并由图象确定a、M关系．
在上述步骤中，有错误或处理不恰当的是
步骤
D
D
，应把
6V电压的蓄电池
6V电压的蓄电池
改为
6V的低压交流学生电源
6V的低压交流学生电源
．
步骤
G
G
，应把
a-M
a-M
改为
a-
1
M
a-
1
M
．
（2）利用上题装置做“验证牛顿第二定律”的实验时：
甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象为图2所示中的直线Ⅰ，乙同学画出的图象为图中的Ⅱ直线．直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大．明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是
BC
BC
．
（A）实验前甲同学没有平衡摩擦力
（B）甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了
（C）实验前乙同学没有平衡摩擦力
（D）乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了
（3）在用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度的实验中，得到如图3所示的一条纸带，从比较清晰的点开始起，每5个打印点取一个计数点，分别标上0、1、2、3…量得0与1两点间的距离s1=30mm，3与4两点间的距离s4=48mm，打下0与1两点之间时间内小车的平均速度
0.30
0.30
m/s，则小车的加速度为
0.60
0.60
m/s2．
（1）如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图．图（1）中小车A质量为m1，连接在小车后的纸带穿过电火花打点计时器B，它们均置于水平放置一端带有定滑轮足够长的木板上，p的质量为m2，C为测力传感器，实验时改变p的质量，读出测力器不同读数F，不计绳与滑轮的摩擦．
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①电火花打点计时器工作电压为
 
流（选填“交、直”）
 
V
②下列说法正确的是
 

A．一端带有定滑轮的长木板必须保持水平
B．实验时应先接通电源后释放小车
C．实验中m2应远小于m1
D．测力计的读数始终为
12
m2g
③图（2）为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车的加速度的大小是
 
m/s2．（交流电的频率为50Hz，结果保留二位有效数字）
④实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，如图（2），他测量得到的a-F图象是图中的图线
 

（2）用伏安法测量一定值电阻的实验，所用的器材及规格如下：
待测电阻RX（约200Ω）                   直流毫安表（量程0-20mA，内阻50Ω）
直流电压表（量程0-3V，内阻5kΩ）        直流电源（输出电压3V，内阻可不计）
滑动变阻器（0-15Ω，允许最大电流1A）    电键一只，导线若干．
①根据所给器材的规格和实验要求，设计电路，如图（3），并在图甲和图乙中补画出正确的连接线
②一同学按电路图完成正确连接，在开关闭合后，发现电压表和电流表均无示数．现用多用电表检查电路故障．已知5根导线及电路中1至10的各连接点接触良好，电压表和电流表均无故障．在开关闭合时应当选用多用电表的
 
档；在连接点1、10同时断开的情况下，应当选用多用电表的
 
档
③在开关闭合情况下，若测得6、7两点间的电压接近电源的电动势，则表明滑动变阻器
 
可能是
 
故障．

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