10.如圖(a)所示,“”型木塊放在光滑水平地面上,木塊的水平表面AB粗糙,與水平面夾角θ=37°的表面BC光滑.木塊右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個(gè)力傳感器,當(dāng)力傳感器受壓時(shí),其示數(shù)為正值;當(dāng)力傳感器被拉時(shí),其示數(shù)為負(fù)值.一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從C點(diǎn)由靜止開始下滑,物塊在CBA運(yùn)動(dòng)過程中,傳感器記錄到的力和時(shí)間的關(guān)系如圖(b)所示.滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)無能量損失.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2.)求:

(1)斜面BC的長度L; 
(2)滑塊的質(zhì)量m;
(3)運(yùn)動(dòng)過程中滑塊克服摩擦力做的功W.

分析 (1)當(dāng)滑塊沿斜面BC向下運(yùn)動(dòng)時(shí),滑塊對(duì)斜面有斜向右下方的壓力,則力傳感器受到壓力.由圖讀出滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=1s,由牛頓第二定律求出滑塊的加速度,即可由位移公式求解斜面BC的長度.
(2)滑塊對(duì)斜面的壓力為N1′=mgcosθ,木板對(duì)傳感器的壓力為:F1=N1′sinθ,由圖讀出F1,即可求得滑塊的質(zhì)量.
(3)求出滑塊滑到B點(diǎn)的速度,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式求出位移,進(jìn)而求出克服摩擦力所做的功.

解答 解:(1)分析滑塊受力,由牛頓第二定律得:
得:a1=gsinθ=10×0.6=6m/s2
通過圖象可知滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:t1=1s
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:L=$\frac{1}{2}$a1t12=$\frac{1}{2}×$6×12=3m
(2)滑塊對(duì)斜面的壓力為:N1′=mgcosθ
木板對(duì)傳感器的壓力為:F1=N1′sinθ
由圖象可知:F1=12N
得:m=2.5kg
(3)滑塊滑到B點(diǎn)的速度為:v1=a1t1=6m/s
由圖象可知:f1=5N,t2=2s
a2=$\frac{f}{m}$=$\frac{5}{2.5}$=2m/s2 
s=v1 t2-$\frac{1}{2}$a2t22=6×2$-\frac{1}{2}×2$×22=8m 
W=fs=5×8=40J
答:(1)斜面BC的長度L為3m;
(2)滑塊的質(zhì)量m為2.5kg;
(3)運(yùn)動(dòng)過程中滑塊克服摩擦力做的功W為40J.

點(diǎn)評(píng) 本題要讀懂F-t圖象,分析滑塊的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,關(guān)鍵要抓住木板對(duì)傳感器的壓力與滑塊對(duì)斜面BC壓力的關(guān)系.

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:選擇題

20.某正弦交流電壓的最大值是310V,當(dāng)用交流電壓表測(cè)量該交流電的電壓是,電壓表的示數(shù)應(yīng)該最接近( 。
A.310VB.220VC.380VD.155V

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.在如圖所示的直角坐標(biāo)系中,坐標(biāo)原點(diǎn)O處固定有正點(diǎn)電荷,另有平行于y軸的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量大小為q的微粒,恰能以y軸上O′點(diǎn)(O,a,O)為圓心作勻速圓周運(yùn)動(dòng),其軌跡平面與xOz平面平行,角速度為ω,旋轉(zhuǎn)方向如圖中箭頭所示.則以下說法正確的是( 。
A.微粒帶負(fù)電
B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可能沿+y軸,也可能沿-y軸
C.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為$\frac{mg}{aqω}$+$\frac{mω}{q}$,方向沿-y軸
D.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與固定的正點(diǎn)電荷電量有關(guān),但方向一定沿-y軸

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示,放在水平地面上的滑塊A在水平推力F作用下勻速滑動(dòng).某時(shí)刻起,力F逐漸減小,但方向不變,則滑塊在速度減為零之前,下列說法正確的是( 。
A.速度逐漸減小B.加速度逐漸減小C.摩擦力逐漸減小D.摩擦力逐漸增大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.人民公園里有一個(gè)斜面大滑梯,一位小同學(xué)從斜面的頂端由靜止開始滑下,其運(yùn)動(dòng)可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng).已知斜面大滑梯的豎直髙度h=3.75m,斜面的傾角為37°,這位同學(xué)的質(zhì)量m=30kg,他與大滑梯斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5.不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2,sin37°=0.6.求:
(1)這位同學(xué)下滑過程中的加速度大小:
(2)他滑到滑梯底端時(shí)的速度大。
(3)他從滑梯的頂端滑到底端過程中重力的沖量.

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15.水平地面上靜止停放一平扳年,車和人的總質(zhì)量M=150kg,質(zhì)量 m=50kg的重物靜止在距平板車左端L=4m處,如圖所示.當(dāng)人用水平向左的恒定水平力F=300N 推重物時(shí),人相對(duì)車始終不動(dòng),重物與平板車之間、平板車與地面之間無摩擦.求在重物離開平板車的過程中:
(1)車在地面上移動(dòng)的距離.
(2)人和車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.
(3)重物離開平板車時(shí)的速度大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.(1)某同學(xué)用如圖1所示裝置“探究功與物體速度變化的關(guān)系”.下列操作正確的是BD
A.用同一根橡皮筋,每次從不同位置釋放小車,可以得到不同的彈力做的功
B.每次從同一位置釋放小車,如果用1根橡皮筋時(shí),彈力做的功為W;用2根橡皮筋時(shí),彈力做的功為2W;用3根橡皮筋時(shí),彈力做的功為3W…
C.紙帶上打出的點(diǎn)“兩端密,中間疏”,是因?yàn)橄鹌そ顝椓μ?br />D.紙帶上打出的點(diǎn)“兩端密,中間疏”,是因?yàn)槟景鍍A角太小,沒有達(dá)到平衡阻力的目的

(2)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作正確,數(shù)據(jù)記錄較真實(shí),他研究實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù),畫出W-v的圖象如圖2,為了進(jìn)一步直觀的看出W和v的關(guān)系,他下一步該怎么做?畫出W-v2圖象.

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19.用α粒子轟擊某原子核${\;}_{y}^{x}$Z,產(chǎn)生一個(gè)${\;}_{6}^{12}$C和一個(gè)中子.由此可知(  )
A.x=8,y=3B.x=9,y=5C.x=8,y=5D.x=9,y=4

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20.若有一宇航員登上某一星球后,想探測(cè)一下該星球表面是否有磁場(chǎng),他手邊有一只靈敏電流表和一個(gè)小線圈,則下列推斷中正確的是(  )
A.直接將電流表放于該星球表面,根據(jù)電流表有無示數(shù)來判斷磁場(chǎng)的有無
B.將電流表與線圈連成閉合回路,使線圈朝某一方向運(yùn)動(dòng),若電流表無示數(shù),則可判斷該星球表面無磁場(chǎng)
C.將電流表與線圈連成閉合回路,使線圈在某一平面內(nèi)沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng),若電流表無示數(shù),則可判斷該星球表面無磁場(chǎng)
D.將電流表與線圈連成閉合回路,使線圈朝某一方向運(yùn)動(dòng),若電流表有示數(shù),則可判斷該星球表面有磁場(chǎng)

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