题目内容

如图16所示，一木块重力G=50 N，放在倾角为30°的固定斜面上，斜面与木块间的动摩擦因数μ=0.2.为使木块沿斜面向上匀速运动，沿水平方向给木块一个多大的推力才行？

图16

F=44 N

解析：将木块受到的推力F沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向分解，结合物体的平衡条件，应有：Fcos30°-Gsin30°-Ff=0

Fsin30°+Gcos30°-FN=0  Ff=μFN

将G=50 N、μ=0.2代入上式可得F=44 N.


练习册系列答案
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Ⅰ．某同学做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验装置如图1，小车在橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行．用一条橡皮筋时对小车做的功记为W，当用2条、3条…，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．实验中木板水平放置，小车在橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是
 

A．橡皮筋仍处于伸长状态
B．橡皮筋恰好恢复原长
C．小车恰好运动到两个铁钉的连线处
D．小车已超过两个铁钉的连线
Ⅱ．探究能力是物理学研究的重要能力之一，有同学通过设计实验探究绕轴转动而具有的转动动能与哪些因素有关．他以圆形砂轮为研究对象，研究其转动动能与质量、半径、角速度的具体关系．砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下，设尺子与砂轮间的摩擦力大小恒为
10
π
牛（不计转轴与砂轮的摩擦），分别取不同质量、不同半径的砂轮，使其以不同的角速度旋转进行实验，得到数据如下表所示：
（1）由上述数据推导出转动动能Ek与质量m、角速度ω、半径r的关系式为
 
（比例系数用k表示）．
（2）以上实验运用了物理学中的一个重要的实验方法是
 
．
半径r/cm 质量m/kg 角速度ω（rad/s） 圈数 转动动能Ek/J
4 1 2 8
4 1 3 18
4 1 4 32
4 2 2 16
4 3 2 24
4 4 2 32
8 1 2 16
12 1 2 24
16 1 2 32
Ⅲ．测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图2所示的装置，图中长木板水平固定．
（1）实验过程中，电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上．调整定滑轮高度，使
 
．
（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数
μ=
 
．
（3）如图3为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度大小a=
 
 m/s2（保留两位有效数字）．
（1）通过聚焦使亮斑达到最远最小之后，把一电压输入给示波器，如图1所示，把扫描范围旋钮旋到“外X”挡，把“DC、AC”开关置于“DC”一边，调节Y增益旋钮到某一位置．当滑片P向左滑动时，可以看到亮斑向上的偏移
 
（填“变大”或“变小”）；若要使亮斑向下偏移，需使
 
．
（2）学过单摆的周期公式以后，物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣，老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方木块（如一把米尺）做成的摆（这种摆被称为复摆），如图2所示．让其在竖直平面内做小角度摆动，C点为重心，板长为L，周期用T表示．
甲同学猜想：复摆的周期应该与板的质量有关．
乙同学猜想：复摆的摆长应该是悬点到重心的距离L/2．
丙同学猜想：复摆的摆长应该大于L/2．理由是：若OC段看成细线，线栓在C处，C点以下部分的重心离O点的距离显然大于L/2．
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为了研究以上猜想是否正确，同学们进行了下面的实验探索：
①把两个相同的木板完全重叠在一起，用透明胶（质量不计）粘好，测量其摆动周期，发现与单个木板摆动时的周期相同，重做多次仍有这样的特点．则证明了甲同学的猜想是
 
的（选填“正确”或“错误”）．
②用T0表示板长为L的复摆看成摆长为L/2单摆的周期计算值（T0=2π
L/2
g
），用T表示板长为L复摆的实际周期测量值．计算与测量的数据如下表：
板长L/cm 25 50 80 100 120 150
周期计算值T0/s 0.70 1.00 1.27 1.41 1.55 1.73
周期测量值T/s 0.81 1.16 1.47 1.64 1.80 2.01
由上表可知，复摆的等效摆长
 
L/2（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
③为了进一步定量研究，同学们用描点作图法对数据进行处理，所选坐标如图3．请在坐标纸上作出T-T0图，并根据图象中反映出的规律求出
L等
L/2
=
 
（结果保留三位有效数字，其中L等是板长为L时的等效摆长T=2π
L等
g
）．
（2006?塘沽区模拟）实验装置如图甲，长木板水平放置，装有砂子的小桶（砂重可调整）通过细线绕过定滑轮与木块相接，木块后侧固定纸带，纸带穿过打点计时器的限位孔，细线的长度大于桌面高度．实验时打开电源开关，用手推动一下木块，木块拖动纸带沿水平运动，打点计时器在纸带上打下一系列点迹．

从几次的实验中，选取一条纸带，纸带的前后两段的点迹如图乙所示：
测得计数点之间的距离如下表：
AB AC AD EH FH GH
7.2 14.4 21.6 11.16 6.36 2.64
据此推断出木块与木板之间的动摩擦因数为：
0.3
0.3
．
在推断中你忽略了那些因素：
绳与纸带的质量及其所受的摩擦
绳与纸带的质量及其所受的摩擦
．

、如图16所示，一质量为M的长方形木板B放在光滑的水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m<M。现以地面为参照系，给A和B以大小相等方向相反的初速度V。使A开始向左运动，B开始向右运动，但最后A没有滑离B板，且相对滑动的时间为t，以地面为参照系。

求它们最后的速度大小和方向；

（2）求小木块A向左运动到达的最远处（从地面上看）到出发点的距离。

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