如圖，質(zhì)量 m=2kg 的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L=20m．用大小為30N，沿水平方向的外力拉此物體，經(jīng)t0=2s 拉至B處．求：
（1）求物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）用大小為20N，與水平方向成53°的力斜向上拉此物體，使物體從A處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并能到達(dá)B處，求該力作用的最短時(shí)間t（已知cos37°=0.8，sin37°=0.6．取g=10m/s2）．
分析：（1）物體在外力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律求出動(dòng)摩擦因數(shù)的大小．
（2）當(dāng)力作用時(shí)間最短時(shí)，物體先加速后減速到零，根據(jù)牛頓第二定律求出勻加速階段的加速度大小，對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理列式，求出勻加速階段的位移，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求t．
解答：解：（1）物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
L=
1
2
a
t
2
0

所以a=
2L
t
2
0

由牛頓第二定律得，
F-f=ma
f=30-2×10N=10N
所以μ=
f
mg
=0.5
（2）設(shè)F作用的最短時(shí)間為t，物體先以大小為a的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)，撤去外力后，再勻減速運(yùn)動(dòng)到達(dá)B處，速度恰好為零，由牛頓第二定律得
  Fcos53°-μ（mg-Fsin53°）=ma
代入數(shù)據(jù)得，a=5m/s2．
設(shè)勻加速階段的位移為x，對(duì)于全過(guò)程，由動(dòng)能定理得：
[Fcos53°-μ（mg-Fsin53°）]x-μmg（L-x）=0
解得，x=10m
由x=
1
2
at2
解得，t=2s
答：
（1）物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ是0.5．
（2）該力作用的最短時(shí)間t為2s．
點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、牛頓第二定律和動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用，加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，通過(guò)加速度可以根據(jù)力求運(yùn)動(dòng)，也可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)求力．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2011?河?xùn)|區(qū)一模）（1）一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持恒定的牽引功率，其加速度a和速度的倒數(shù)（1/v）圖象如圖所示．若已知汽車的質(zhì)量為m=1.5×103kg，則汽車運(yùn)行時(shí)的功率為
60
60
kW，所受到的阻力為
3.0
×10
3
 
3.0
×10
3
 
N．
（2）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究合力一定時(shí)，物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系．
①做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器（圖中未畫(huà)出）可讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)1、2的時(shí)間分別為△t1、△t2；用刻度尺測(cè)得兩個(gè)光電門(mén)中心之間的距離x，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條寬度d．則滑塊加速度的表達(dá)式a=
d
2
 
△t
2
2
-
d
2
 
△t
2
1
2x
d
2
 
△t
2
2
-
d
2
 
△t
2
1
2x
．（以上表達(dá)式均用已知字母表示）．
如圖乙所示，若用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度，其讀數(shù)為
8.15
8.15
mm．

②為了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度h（見(jiàn)圖甲）．關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端的高度h”的正確操作方法是
BC
BC

A．M增大時(shí)，h增大，以保持二者乘積增大
B．M增大時(shí)，h減小，以保持二者乘積不變
C．M減小時(shí)，h增大，以保持二者乘積不變
D．M減小時(shí)，h減小，以保持二者乘積減小
（3）（8分）2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予英國(guó)曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈?海姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫，以表彰他們對(duì)石墨烯的研究．他們最初是用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出一片石墨烯的．我們平常所用的鉛筆芯中就含有石墨，能導(dǎo)電．某同學(xué)設(shè)計(jì)了探究鉛筆芯伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)，得到如下數(shù)據(jù)（I和U分別表示通過(guò)鉛筆芯的電流和其兩端的電壓）：
U/V 0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00
I/A 0.00 0.10 0.18 0.28 0.38 0.48
實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：
A．電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻約為1.0Ω）
B．電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）
C．電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻3kΩ）
D．電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻15kΩ）
E．滑動(dòng)變阻器R1（阻值0～10Ω，額定電流2A）
F．滑動(dòng)變阻器R2（阻值0～2kΩ，額定電流0.5A）
①除長(zhǎng)約14cm的中華繪圖2B鉛筆芯、穩(wěn)壓直流電源E（6V）、開(kāi)關(guān)和帶夾子的導(dǎo)線若干外，還需選用的其它器材有
ACE
ACE
（填選項(xiàng)前字母）；
②在虛線方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖；
③根據(jù)表格中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫(huà)出鉛筆芯的I-U圖線．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（Ⅰ）如圖1甲所示，包有白紙的質(zhì)量為m的圓柱棒用細(xì)線豎直懸掛，蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之轉(zhuǎn)動(dòng)．當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒表面的紙上畫(huà)出記號(hào)，如圖乙所示，設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng)．測(cè)得記號(hào)之間的距離依次為20.0mm，44.0mm，68.0mm，92.0mm，116.0mm，140.0mm，已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200r/min”字樣，根據(jù)以上內(nèi)容，回答下列問(wèn)題：
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①圖1乙中的
 
端是圓柱體的懸掛端（填“左”或“右”）；
②根據(jù)圖1乙所給的數(shù)據(jù)，可知毛筆畫(huà)下記號(hào)D時(shí)，圓柱棒下落的速度vD=
 
m/s； 圓柱棒豎直下落的加速度為
 
m/s2
（Ⅱ）要測(cè)量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻，現(xiàn)有如下器材：
A：待測(cè)電壓表（量程6V，內(nèi)阻約3KΩ）；
B：電流表（量程3A，內(nèi)阻約為0.01Ω）；
C：定值電阻（阻值R=2KΩ，允許通過(guò)的最大電流0.5A）；
D：電源（電動(dòng)勢(shì)約為4.5V，但不知其準(zhǔn)確值，內(nèi)阻不計(jì)）；
E：開(kāi)關(guān)兩只，導(dǎo)線若干．現(xiàn)有一同學(xué)設(shè)計(jì)了圖2甲、乙、丙所示的測(cè)量電路，請(qǐng)你選擇一個(gè)實(shí)驗(yàn)可行的電路，利用這個(gè)電路完成測(cè)量電壓表的內(nèi)阻，要求測(cè)量盡可能準(zhǔn)確．
①你所選電路是
 
（填序號(hào)）
②根據(jù)你所選電路，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量
 
．
③用你所測(cè)的物理量符號(hào)表示出電壓表內(nèi)阻的表達(dá)式
 
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（1）一水平傳送帶保持2m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，某時(shí)刻將一質(zhì)量為0.5kg的小物塊輕輕放在傳送帶的最左端，已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，傳送帶兩輪輪心間的距離為3m，則物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶最右端的時(shí)間為
 
s；此過(guò)程中摩擦力對(duì)物塊的沖量大小為
 
N?s．（g取10m/s2）
（2）當(dāng)使用多用電表測(cè)量物理量時(shí)，多用電表表盤(pán)示數(shù)如圖所示．若此時(shí)選擇開(kāi)關(guān)對(duì)準(zhǔn)直流50V電壓檔，則被測(cè)電壓為
 
V；若此時(shí)選擇開(kāi)關(guān)對(duì)準(zhǔn)×10Ω檔，則被測(cè)電阻的阻值為
 
Ω．
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（3）某電阻Rx約為25kΩ，要測(cè)量它的阻值．
現(xiàn)有電動(dòng)勢(shì)為15V的直流電源，最大阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器，另外可供選擇的電表有：
A．電流表（量程100μA，內(nèi)阻2kΩ）    B．電流表（量程500μA，內(nèi)阻300Ω）
C．電壓表（量程10V，內(nèi)阻100kΩ）    D．電壓表（量程50V，內(nèi)阻500kΩ）
①應(yīng)選擇的電表為（只需添電表前面的字母即可）電流表
 
；電壓表
 
．
②為了盡可能提高測(cè)量準(zhǔn)確度且保證電壓可以從零開(kāi)始調(diào)起，下列給出的測(cè)量電路中，最合適的電路是
 
．
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（4）某研究性學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合外力的關(guān)系．裝置中的鋁箱下端連接紙帶，砂桶中可放置砂子以改變鋁箱所受的外力大小，鋁箱向上運(yùn)動(dòng)的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出．現(xiàn)保持鋁箱總質(zhì)量m不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得到多組a、F值（F為力傳感器的示數(shù)，等于懸掛滑輪繩子的拉力）．已知重力加速度為g，不計(jì)滑輪的重力．某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出了圖乙所示的一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，其中縱軸為鋁箱的加速度大小，橫軸應(yīng)為
 
（用所給字母表示）；
當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a較大時(shí)，圖線
 
（填選項(xiàng)前的字母）
A．逐漸偏向縱軸
B．逐漸偏向橫軸
C．仍保持原方向不變
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)質(zhì)量為2k的質(zhì)點(diǎn)在xoy平面上做曲線運(yùn)動(dòng)，在x方向的速度一時(shí)間圖象和y方向的位移一時(shí)間圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2011?海淀區(qū)一模）（1）“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，當(dāng)小車在兩條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W0．當(dāng)用4條、6條、8條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為2W0、3W0、4W0…，每次實(shí)驗(yàn)中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是
AC
AC

    A．某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，得到一條記錄紙帶．紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏．出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒(méi)有使木板傾斜或傾角太�。�
    B．當(dāng)小車速度達(dá)到最大時(shí)，橡皮筋處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處
    C．應(yīng)選擇紙帶上點(diǎn)距均勻的一段計(jì)算小車的最大速度
    D．應(yīng)選擇紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的一段計(jì)算小車的最大速度．
（2）某興趣小組在做“探究做功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)前，提出了以下幾種猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝
v
．他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)速度傳感器（用來(lái)測(cè)量物體每次通過(guò)Q點(diǎn)的速度）．在剛開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，有位同學(xué)提出，不需要測(cè)出物體質(zhì)量，只要測(cè)出物體初始位置到速度傳感器的距離和讀出速度傳感器的讀數(shù)就行了，大家經(jīng)過(guò)討論采納了該同學(xué)的建議．

①請(qǐng)你簡(jiǎn)要說(shuō)明為什么不需要測(cè)出物體的質(zhì)量？
②讓小球分別從不同高度無(wú)初速釋放，測(cè)出物體初始位置到速度傳感器的距離L1、L2、L3、L4…，讀出小球每次通過(guò)Q點(diǎn)的速度v1、v2、v3、v4、…，并繪制了如圖乙所示的L-v圖象．若為了更直觀地看出L和v的變化關(guān)系，他們下一步應(yīng)怎么做？
（3）某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：
①用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖，由圖可知其長(zhǎng)度為
50.15
50.15
mm；
②用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如右上圖，由圖可知其直徑為
4.700
4.700
mm；
③用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻，表盤(pán)的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值約為
220
220
Ω．
④該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下：
待測(cè)圓柱體電阻R
電流表A1（量程0～4mA，內(nèi)阻約50Ω）
電流表A2（量程0～10mA，內(nèi)阻約30Ω）
電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）
電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約25kΩ）
直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì)）
滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過(guò)的最大電流2.0A）
滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ，允許通過(guò)的最大電流0.5A）
開(kāi)關(guān)S
導(dǎo)線若干
為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請(qǐng)?jiān)谟铱蛑挟?huà)出測(cè)量的電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)．
⑤若該同學(xué)用伏安法跟用多用電表測(cè)量得到的R測(cè)量值幾乎相等，由此可估算此圓柱體材料的電阻率約為ρ=
7.6×10-2
7.6×10-2
Ω?m．（保留2位有效數(shù)字）

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同步練習(xí)冊(cè)答案