【題目】如圖所示,質(zhì)量M=1kg的木板靜置于傾角θ=37°、足夠長的固定光滑斜面底端. 質(zhì)量m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0=4m/s從木板的下端沖上木板,同時在 木板上端施加一個沿斜面向上的F=3.2N的恒力.若小物塊恰好不從木板的上端滑 下,求木板的長度l為多少?已知小物塊與木板之間的動摩檫因數(shù)μ=0.8,重力加速度 g=10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8.

【答案】解:由題意,小物塊向上勻減速運(yùn)動,木板向上勻加速運(yùn)動,當(dāng)小物塊運(yùn)動到木板的上端時,恰好和木板共速.

設(shè) 小物塊的加速度為a,由牛頓第二定律得,mgsinθ+μmgcosθ=ma

設(shè)木板的加速度為a′,由牛頓第二定律得,F(xiàn)+μmgcosθ﹣Mgsinθ=Ma′

設(shè)二者共速的速度為v,經(jīng)歷的時間為t,由運(yùn)動學(xué)公式得,

v=v0﹣at

v=a′t

小物塊的位移為s,木板的位移為s′,由運(yùn)動學(xué)公式得,

s=

s′=

小物塊恰好不從木板上端滑行,有s﹣s′=l

聯(lián)立解得l=0.5m.

答:木板的長度l為0.5m


【解析】小物塊向上做勻減速運(yùn)動,木板向上做勻加速直線運(yùn)動,小物塊恰好不從木板的上端滑下,臨界情況是到達(dá)木板的上端時,速度相同,結(jié)合牛頓第二定律,抓住位移關(guān)系,結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式求出木板的長度.
【考點(diǎn)精析】掌握勻變速直線運(yùn)動的速度、位移、時間的關(guān)系和連接體問題是解答本題的根本,需要知道速度公式:V=V0+at;位移公式:s=v0t+1/2at2;速度位移公式:vt2-v02=2as;以上各式均為矢量式,應(yīng)用時應(yīng)規(guī)定正方向,然后把矢量化為代數(shù)量求解,通常選初速度方向?yàn)檎较,凡是跟正方向一致的取?”值,跟正方向相反的取“-”值;處理連接題問題----通常是用整體法求加速度,用隔離法求力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】最近兩年,市面上現(xiàn)了大量新能源汽車,好多同學(xué)的家長都開著小巧可愛的電動車接送學(xué)生.其中有一種純電動汽車(BladeElectricVehicles,BEV)是一種采用單一蓄電池作為儲能動力源的汽車,它利用蓄電池作為儲能動力源,通過電池向電動機(jī)提供電能,驅(qū)動電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),從而推動汽車行駛.為研究車用電瓶,某興趣小組將一塊舊的車載電瓶充滿電,準(zhǔn)備利用下列器材測量電瓶的電動勢和內(nèi)電阻.
A.待測電瓶,電動勢約為3V,內(nèi)阻約幾歐姆
B.直流電壓表V1、V2 , 量程均為3V,內(nèi)阻約為3kΩ
C.定值電阻R0(未知)
D.滑動變阻器R,最大阻值Rm(已知)
E.導(dǎo)線和開關(guān)
(1)請利用以上器材,設(shè)計(jì)一個電路,完成對待測電瓶的電動勢和內(nèi)阻的測量.
(2)實(shí)驗(yàn)之前,需要利用該電路圖測出定值電阻R0 , 方法是先把滑動變阻器R調(diào)到最大阻值Rm , 再閉合開關(guān),電壓表V1和V2的讀數(shù)分別為U10 , U20 , 則R0=(用U10、U20、Rm表示).

(3)實(shí)驗(yàn)中移動滑動變阻器觸頭,讀出電壓表V1和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2 , 描繪出U1﹣U2圖象如圖2所示,圖中直線斜率為k,與橫軸的截距為a,則電瓶的電動勢E= , 內(nèi)阻r=(用k、a、R0表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明同學(xué)利用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物塊速度隨時間變化的關(guān)系.物塊放在木板上,細(xì)繩的一端與物塊相連,另一端跨過滑輪掛上鉤碼.打點(diǎn)計(jì)時器固定在木板右端,所用電源頻率為50Hz.紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器連接在物塊上.實(shí)驗(yàn)中,物塊在鉤碼的作用下拖著紙帶運(yùn)動.打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶如圖(b)所示.

1)在本實(shí)驗(yàn)中,下列操作正確的是:_________

A.電磁打點(diǎn)計(jì)時器使用低壓直流電源

B電火花打點(diǎn)計(jì)時器使用220V交流電源

C.打點(diǎn)前,物塊應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時器,要先接通電源,再釋放物塊

D.打點(diǎn)前,物塊應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時器,要先釋放物塊,再接通電源

2O、A、B…為所選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有4個點(diǎn)未畫出,用毫米刻度尺量出x1=1.20cm、x2=1.60cm、x3=2.00cm、x4=2.40cm、x5=2.80cm、x6=3.20cm.則相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔T=_____s,打下E點(diǎn)時,物塊的速度vE=________m/s, 該物塊運(yùn)動的加速度a=____m/s2.(保留兩位小數(shù))

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1所示是利用自由落體運(yùn)動進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置,所用的打點(diǎn)計(jì)時器通以50Hz的交流電.

(1)甲同學(xué)按照正確的實(shí)驗(yàn)步驟操作后,選出一條紙帶如圖2所示,其中O點(diǎn)為重物剛要下落時打點(diǎn)計(jì)時器打下的第一個點(diǎn),A、B、C為三個計(jì)數(shù)點(diǎn),用刻度尺測得OA=12.41cm,OB=18.60cm,OC=27.21cm,在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個點(diǎn).已知重物的質(zhì)量為1.00kg,取g=9.80m/s2 . 在OB段運(yùn)動過程中,重物重力勢能的減少量△Ep=J;重物的動能增加量△Ek=J(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字).
(2)該實(shí)驗(yàn)沒有考慮各種阻力的影響,這屬于本實(shí)驗(yàn)的誤差(選填“偶然”或“系統(tǒng)”).由此看,甲同學(xué)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果比較合理的應(yīng)當(dāng)是△Ep△Ek(選填“大于”、“等于”或“小于”).
(3)乙同學(xué)想利用該實(shí)驗(yàn)裝置測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋虺隽艘粭l紙帶后,利用紙帶測量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時器打下的速度為零的點(diǎn)的距離h,算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度v,以h為橫軸,以 為縱軸畫出了如圖3所示的圖線.由于圖線沒有過原點(diǎn),他又檢查了幾遍,發(fā)現(xiàn)測量和計(jì)算都沒有出現(xiàn)問題,其原因可能是:
乙同學(xué)測出該圖線的斜率為k,如果不計(jì)一切阻力,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭k(選填“大于”、“等于”或“小于”).
(4)丙同學(xué)利用該實(shí)驗(yàn)裝置又做了其它探究實(shí)驗(yàn),分別打出了標(biāo)號為①、②、③、④的4條紙帶,其中只有一條是做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時打出的.為了找出該紙帶,丙同學(xué)在每條紙帶上取了點(diǎn)跡清晰的、連續(xù)的4個點(diǎn),用刻度尺測出相鄰兩個點(diǎn)間的距離依次為x1、x2、x3 . 請你根據(jù)下列x1、x2、x3的測量結(jié)果確定該紙帶為(選填標(biāo)號).(取g=9.80m/s2
①6.13cm,6.52cm,6.91cm
②6.05cm,6.10cm,6.15cm
③4.12cm,4.51cm,5.30cm
④6.10cm,6.58cm,7.06cm.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2017 年 1 月 25 日,在中央電視臺 CCTV10 頻道播出節(jié)目中,海軍電力工程專家馬偉明 院士表示,正在研制設(shè)計(jì)中的國產(chǎn) 003 型航母采用電磁彈射已成定局!電磁彈射就是采用電 磁的能量來推動被彈射的物體向外運(yùn)動,電磁炮就是利用電磁彈射工作的.電磁炮的原理如圖所示,則炮彈導(dǎo)體滑塊受到的安培力的方向是( )

A.豎直向上
B.豎直向下
C.水平向左
D.水平向右

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在均勻介質(zhì)中S1S2是同時起振(起振方向相同)、頻率相同的兩個機(jī)械波源,它們發(fā)出的簡諧波相向傳播.在介質(zhì)中S1S2平衡位置的連線上有a、b、c三點(diǎn),已知S1aabbccS2=(λ為波長),則下列說法中正確的是(  )

A.b點(diǎn)的振動總是最強(qiáng),a、c兩點(diǎn)的振動總是最弱
B.b點(diǎn)的振動總是最弱,ac兩點(diǎn)的振動總是最強(qiáng)
C.a、b、c三點(diǎn)的振動都總是最強(qiáng)
D.ab、c三點(diǎn)的振動都是有時最強(qiáng)有時最弱

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為m=1kg的木塊受到一個與水平方向成37o角的拉力F=10N作用,從靜止開始沿水平地面向右運(yùn)動,已知木塊與地面間動摩擦因數(shù)μ=0.5。在木塊運(yùn)動5s后撤去拉力(g=10m/s2)。

(1)撤去拉力前和剛撤去拉力時木塊加速度的大小分別為多少?

(2) 木塊滑行的總路程?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩車在平直公路上同向行駛,其v-t圖像如圖所示。已知兩車在t=0時并排行駛,則(

A. 兩車另一次并排行駛的時刻是t=2s

B. t=3s時,甲車在乙車前7.5m

C. t=1s時,甲車在乙車后

D. 甲、乙車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2016年9月6日太原晚報消息,為讓電動汽車跑得更“歡”,太原未來五年將建5萬個充電樁如圖所示為新型電動汽車試車時的v-t圖象,則下列說法中正確的是(

A.在0~6 s內(nèi),新型電動汽車做勻變速直線運(yùn)動

B.在6~10 s內(nèi),新型電動汽車處于靜止?fàn)顟B(tài)

C.在4 s末,新型電動汽車向相反方向運(yùn)動

D.在t=12 s末,新型電動汽車的加速度為-1 m/s2

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同步練習(xí)冊答案