【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物體,放在一固定斜面上,當(dāng)斜面傾角為30°時(shí)恰能沿斜面勻速下滑.對(duì)物體施加一大小為F的水平向右恒力,物體可沿斜面勻速向上滑行.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,當(dāng)斜面傾角增大并超過某一臨界角θ0時(shí),不論水平恒力F多大,都不能使物體沿斜面向上滑行,試求:

(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)這一臨界角θ0的大。

【答案】
(1)解:物體m勻速下滑時(shí)應(yīng)有:mgsin30°=μmgcos30°,解得μ=tan30°= ;

答:物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=


(2)解:設(shè)斜面的傾角為α,對(duì)物體受力分析,由勻速運(yùn)動(dòng)的條件應(yīng)有:

Fcosα=mgsinα+

=

=

聯(lián)立①②③可得F= ,討論如下:

當(dāng)cosα﹣μsinα=0時(shí),F(xiàn)→∞,即無論用多大的力都不能使物體沿斜面上滑,可解得臨界角tan =tanα= = ,解得 =60°

答:臨界角 =60°


【解析】本題(1)的關(guān)鍵是正確對(duì)物體受力分析,采用正交分解法分別列出牛頓第二定律表達(dá)式,然后求解即可;題(2)的關(guān)鍵是根據(jù)牛頓第二定律寫出物體勻速時(shí)的函數(shù)表達(dá)式,然后再討論即可.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的_________,磁感線越密的地方磁場(chǎng)越__________;磁場(chǎng)方向在過該點(diǎn)的磁感線的切線上.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為30°的光滑斜面固定在水平地面上,質(zhì)量均為m的物塊A和物塊B并排在斜面上,斜面底端固定著與斜面垂直的擋板P,輕彈簧一端固定在擋板上,另一端與物塊A連接,AB處于靜止?fàn)顟B(tài),若A、B粘連在一起,用一沿斜面向上的力FT緩慢拉物塊B,當(dāng)拉力FT= 時(shí),A的位移為L;若AB不粘連,用一沿斜面向上的恒力F作用在B上,當(dāng)物塊A的位移為L時(shí),A、B恰好分離,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力.

求:1彈簧的勁度系數(shù)和恒力F的大;

2請(qǐng)推導(dǎo)FT與物塊A的位移l之間的函數(shù)關(guān)系并畫出FTl圖象,計(jì)算A緩慢移動(dòng)L的過程中FT做功的大小;

3當(dāng)A、B不粘連時(shí),恒力,作用在物塊B上,AB剛分離時(shí)速度的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m1=8kg的物體甲通過三段輕繩懸掛,三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O,輕繩OB水平且B端與站在水平面上的質(zhì)量為m2的人相連,輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°,物體甲及人均處于靜止?fàn)顟B(tài).(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10m/s2 . 設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)求:

(1)輕繩OA、OB的拉力為多大?
(2)人受到的摩擦力是多大?方向如何?
(3)若人的質(zhì)量m2=45kg,人與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25,則欲使人在水平面上不滑動(dòng),物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L0.4m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ37°,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E4.5V、內(nèi)阻r0.5的直流電源.現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止.導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R02.5,金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì),g10m/s2.已知sin 37°0.6,cos 37°0.8,求:

(1)通過導(dǎo)體棒的電流;

(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大;

(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】木塊A、B分別重50N和60N,它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.25;輕彈簧兩端栓接在A、B上,且輕彈簧被拉伸了2cm,彈簧的勁度系數(shù)為400N/m.系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng).現(xiàn)用F=1N的水平拉力作用在木塊B上,如圖所示.力F作用后( 。

A.木塊A所受摩擦力大小是12.5N
B.木塊A所受摩擦力大小是11.5N
C.木塊B所受摩擦力大小是9N
D.木塊B所受摩擦力大小是7N

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在一次國際城市運(yùn)動(dòng)會(huì)中,要求運(yùn)動(dòng)員從高為H的平臺(tái)上A點(diǎn)由靜止出發(fā),沿著動(dòng)摩擦因數(shù)為的滑道向下運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),B端有一長度可不計(jì)的光滑圓弧連接,末端恰好水平,運(yùn)動(dòng)員最后落在水池中,設(shè)滑道的水平距離為L,B點(diǎn)的高h(yuǎn)(小于H)可由運(yùn)動(dòng)員自由調(diào)節(jié)(),求:

(1)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)B點(diǎn)的速度與高度h的關(guān)系;

(2)要使運(yùn)動(dòng)員全過程的水平運(yùn)動(dòng)距離達(dá)到最大,B點(diǎn)的高度h應(yīng)調(diào)為多大;對(duì)應(yīng)的最大水平距離為多大?

(3)若圖中H=4m,L=5m,動(dòng)摩擦因數(shù),則全過程的水平運(yùn)動(dòng)距離要達(dá)到7m,h值應(yīng)為多少?(已知

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于力的合成和分解,以下說法中錯(cuò)誤的是(

A.合力必大于其中一個(gè)分力

B.合力可比任一個(gè)分力都小

C.物體受三個(gè)共點(diǎn)力作用而平衡,其中任兩個(gè)力的合力必與第三個(gè)力等值反向

D.合力產(chǎn)生的效果與各分力共同產(chǎn)生的效果相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一端帶有定滑輪的長木板上固定有甲、乙兩個(gè)光電門,與之相連的計(jì)時(shí)器可以顯示帶有遮光片的小車在其間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,與跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)測(cè)力計(jì)能顯示掛鉤處所受的拉力。不計(jì)空氣阻力及一切摩擦。

1)在探究“合外力一定時(shí),加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí),要使測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于小車所受合外力,操作中必須滿足__。

實(shí)驗(yàn)時(shí),先測(cè)出小車質(zhì)量m,再讓小車從靠近光電門甲處由靜止開始運(yùn)動(dòng),讀出小車在兩光電門之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t。改變小車質(zhì)量m,測(cè)得多組mt的值,建立坐標(biāo)系描點(diǎn)作出圖線。下列能直觀得出“合外力一定時(shí),加速度與質(zhì)量成反比”的圖線是________。

2)如圖抬高長木板的左端,使小車從靠近光電門乙處由靜止開始運(yùn)動(dòng),讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F和小車在兩光電門之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t0,改變木板傾角,測(cè)得多組數(shù)據(jù),得到的的圖線如圖所示。

實(shí)驗(yàn)中測(cè)得兩光電門的距離L0.80m,砂和砂桶的總質(zhì)量m10.34kg,重力加速度g9.8m/s2,則圖線的斜率為________N·s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);若小車與長木板間的摩擦不能忽略,測(cè)得的圖線斜率將________(填“變大”、“變小”或“不變”)。

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