如圖甲所示,一質(zhì)量為m=1.0kg的木塊從傾角為α=37°、長度為L=3.2m的固定粗糙斜面頂端由靜止開始運動,同時木塊受水平向左的風(fēng)力作用,且水平風(fēng)力與風(fēng)速成正比,木塊在斜面上下滑時的加速度a與風(fēng)速v之間的關(guān)系如圖乙所示.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取重力加速度大小為g=10m/s2,請求解:
(1)木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)
(2)風(fēng)速v=3.0m/s時木塊沿斜面下滑的時間t及木塊所受水平風(fēng)力F的大。

解:(1)當(dāng)風(fēng)速為0時,物體下滑的加速度為4.0m/s2,
由牛頓定律得物體的加速度為:a=gsinα-μgcosα
解得:μ=0.25.
(2)由a-v圖象可得,a=4-0.8v
當(dāng)v=3m/s時,物體下滑的加速度為a=1.6m/s2
由運動學(xué)公式得,L=,解得t=2.0s
由牛頓第二定律得:mgsin37°-Fcos37°-μ(mgcos37°+Fsin37°)=ma
解得:F=2.5N
答:(1)木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.25.
(2)風(fēng)速v=3.0m/s時木塊沿斜面下滑的時間t為2.0s,木塊所受水平風(fēng)力F的大小為2.5N.
分析:(1)根據(jù)風(fēng)速為0時,物體下滑的加速度為4.0m/s2,根據(jù)牛頓第二定律求出木塊與斜面間的動摩擦因數(shù).
(2)根據(jù)a-v圖線得出a與v的關(guān)系式,從而得出v=3m/s時的加速度,根據(jù)位移時間公式求出運動的時間,根據(jù)牛頓第二定律求出水平風(fēng)力的大小.
點評:解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析,結(jié)合圖線運用牛頓第二定律進行求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?成都一模)如圖甲所示,一質(zhì)量為2.0kg 的物體靜止在水平面上,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.20.從 t=0時刻起,物體受到水平方向的力 F 的作用而開始運動,8s內(nèi) F 隨時間 t 變化的規(guī)律如圖乙所示.(g取 10m/s 2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)求:

(1)4s末物體速度的大小;
(2)在圖丙的坐標(biāo)系中畫出物體在8s內(nèi)的v-t 圖象;(要求計算出相應(yīng)數(shù)值)
(3)在8s 內(nèi)水平力 F 所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示,一質(zhì)量為0.4kg足夠長且粗細均勻的絕緣細管置于水平地面上,細管內(nèi)表面粗糙,外表面光滑;有一質(zhì)量為0.1kg、電量為0.1C的帶正電小球沿管以水平向右的速度進入管內(nèi),細管內(nèi)徑略大于小球直徑,運動過程中小球電量保持不變,空間中存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁感強度為1.0T.(取水平向右為正方向,g=10m/s2

(1)帶電小球以20m/s的初速度進入管內(nèi),則系統(tǒng)最終產(chǎn)生的內(nèi)能為多少?
(2)小球以不同的初速度v0進入管中,在細管未離開地面的情況下,求小球最終穩(wěn)定的速度vt與初速度v0的函數(shù)關(guān)系,并以初速度v0為橫坐標(biāo),最終穩(wěn)定的速度vt為橫坐標(biāo),在乙圖中畫出小球初速度和最終穩(wěn)定的速度的關(guān)系圖象.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?上海模擬)如圖甲所示,一質(zhì)量為m=1kg的小物塊靜止在粗糙水平面上的A點,從t=0時刻開始,物體在受如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F作用下向右運動,第3s末物塊運動到B點時速度剛好為零,第5s末物塊剛好回到A點,已知物塊與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,則物體從A運動到B間的平均速度為
1.33
1.33
m/s,水平力F在5s時間內(nèi)對小物塊所做功的功率
4.8
4.8
W.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?皇姑區(qū)一模)如圖甲所示,一質(zhì)量為2.0kg的物體靜止在水平面上,從t=0時刻起,物體受到水平方  向的力F作用而開始運動,7.5s內(nèi),F(xiàn)隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示,物體運動的v一t圖象如圖丙所示.(g取10m/s2)則:物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為
0.2
0.2
,在7.5s內(nèi)水平力F所做的功為
155
155
J.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖甲所示,一質(zhì)量為m=1kg的小物塊靜止在粗糙水平面上的A點,從t=0時刻開始,物體在受如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F作用下向右運動,第3s末物塊運動到B點時速度剛好為零,第5s末物塊剛好回到A點,已知物塊與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.(g取10m/s2)則
(1)前3秒內(nèi)物體速度與加速度大小發(fā)生了什么變化;(定性說明大體變化即可)
(2)AB間的距離為多少;
(3)物體在0~3s時間內(nèi)的平均速度大小為多少;
(4)物體在0~5s時間內(nèi)的最大速率為多少.

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