题目内容
4．某同学用位移传感器研究木块在斜面上的滑动情况，装置如图（a）．己知斜面倾角θ=37°．他使木块以初速度v0沿斜面上滑，并同时开始记录数据，绘得木块从开始上滑至最高点，然后又下滑回到出发处过程中的S-t图线如图（b）所示．图中曲线左侧起始端的坐标为（0，1.4），曲线最低点的坐标为（0.5，0.4）．重力加速度g取10m/s2．求：
（1）木块上滑时的初速度v0和上滑过程中的加速度a1；
（2）木块与斜面间的动摩擦因素μ；
（3）木块滑回出发点时的速度vt．
分析 （1）物体匀减速上滑，由图象得到末速度、位移和时间，然后根据位移时间关系公式和速度时间关系公式列式求解；
（2）对物体受力分析后，根据牛顿第二定律列式求解即可；
（3）先受力分析后得到下滑的加速度，然后根据速度位移公式列式求解末速度．
解答 解：（1）物体匀减速上滑，由图象得到：末速度v=0，位移x=1.4-0.4=1.0m，时间为t=0.5s；
根据位移时间公式，有：$x={v}_{0}t+\frac{1}{2}a{t}^{2}$；
根据速度时间公式，有：v=v0+at；
联立解得：v0=4m/s，a=-8m/s2
（2）上滑过程，物体受重力支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有：
-mgsin37°-μmgcos37°=ma
代入数据解得：μ=0.25
（3）木块下滑过程，根据牛顿第二定律，有：
mgsin37°-μmgcos37°=ma′
代入数据解得：
a′=4m/s2
物体匀加速下滑，根据速度位移公式，有：
${v}_{t}^{2}=2a′x$
解得：${v}_{t}=\sqrt{2a′x}=\sqrt{2×4×1}m/s=2\sqrt{2}m/s$
答：（1）木块上滑时的初速度为4m/s，上滑过程中的加速度为-8m/s2；
（2）木块与斜面间的动摩擦因数为0.25；
（3）木块滑回出发点时的速度为$2\sqrt{2}$m/s．
点评 本题关键是根据图象得到物体上滑时的运动规律，求解出加速度和初速度；然后根据牛顿第二定律列式求解出摩擦力；最后再确定下滑时的运动情况．
练习册系列答案
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14．
警车A停在路口，一违章货车B恰好经过A车时，A车立即加速追赶，两车的v-t图象如图所示，则在0-4s时间内，下列说法正确的是（ ）
警车A停在路口，一违章货车B恰好经过A车时，A车立即加速追赶，两车的v-t图象如图所示，则在0-4s时间内，下列说法正确的是（ ）| A． | A车的加速度为5m/s2 | B． | 在2s末A车追上B车 | ||
| C． | 3s末A车速度为7.5m/s | D． | 两车相距最远为5m |
15．古代文人给我们留下了大量优美的诗篇，在这些诗篇中，不乏有描述物理现象，揭示物理规律的诗句．下列诗词所描绘的情景中，包含以流水为参考系的是（ ）
| A． | 明月松间照，清泉石上流 | B． | 天门中断楚江开，碧水东流至此回 | ||
| C． | 人在桥上走，桥流水不流 | D． | 飞流直下三千尺，疑似银河落九天 |
19．
如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一个电压恒定的直流电源相连（未画出）．若一带电小球恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该小球（ ）
如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一个电压恒定的直流电源相连（未画出）．若一带电小球恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该小球（ ）| A． | 所受重力与电场力平衡 | B． | 做匀变速直线运动 | ||
| C． | 动能逐渐增加 | D． | 电势能逐渐增加 |
9．电场中有A、B两点，A点的电势φA=30V，B点的电势φB=10V，一个电子由B点运动到A点的过程中，下面几种说法中正确的是（ ）
| A． | 电子克服电场力做功20eV，电子的电势能增加了20 eV | |
| B． | 电场力对电子做功20eV，电子的电势能减少了20 eV | |
| C． | 电场力对电子做功20eV，电子的电势能增加了20 eV | |
| D． | 电子克服电场力做功20eV，电子的电势能减少了20 eV |
如图所示，E=12V，R1=4Ω，R2=6Ω，C=30μF，电源的内阻r=2Ω，求：
13．如图所示，当氢原子从n=4迁到n=2的能级和从n=3迁到n=1的能级时，分别辐射出光子a和光子b，则（ ）
| A． | 由于放出光子，原子的能量增加 | |
| B． | 光子a的能量小于光子b的能量 | |
| C． | 光子a的波长小于光子b的波长 | |
| D． | 若光子a能使某金属发生光电效应，则光子b也一定能使该金属发生光电效应 |
如图所示，在坐标系xOy的第一象限里有平行于x轴沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E．在第四象限里有一圆形有界磁场，磁场的边界刚好与x，y轴相切于A，B两点，磁场的方向垂直于纸面向里，有界磁场的边界为r，磁感应强度大小为B．在B点有一粒子源，可以向磁场内沿垂直磁场方向射入速度大小相同的同种带正电的粒子，其中一沿BO′方向射入磁场的粒子经磁场偏转刚好从A点射入电场，恰好打在y轴上的（0，b）点，求：