12．質(zhì)量為10kg的物塊置于固定的斜面上，斜面的傾角為θ=37°，（sin37°=0.6，cos37°=0.8），受向上的力F作用物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．
（1）當(dāng)F=70N時，求物塊受到的摩擦力大小和方向？
（2）當(dāng)F=50N時，求物塊受到的摩擦力大小和方向？
（3）若撤去F，則物塊受到的合力大小和方向？

分析 物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的摩擦力為靜摩擦力，抓住沿斜面方向平衡，求出摩擦力的大小和方向．
撤去F，判斷物體是否處于靜止?fàn)顟B(tài)，從而得出物體所受的合力．

解答 解：（1）因為重力沿斜面向下的分力Gx=mgsin37°=100×0.6N=60N，
當(dāng)F=70N，可知物塊有向上的滑動趨勢，則摩擦力的方向沿斜面向下，
根據(jù)平衡有：F=Gx+f，解得摩擦力f=F-Gx=70-60N=10N．
（2）當(dāng)F=50N時，物塊有向下滑的趨勢，則摩擦力方向沿斜面向上，
根據(jù)平衡有：F+f=Gx，解得摩擦力f=Gx-F=60-50N=10N．
（3）撤去F，由于Gx＞μmgcos37°，則物塊向下滑動，
合力沿斜面向下，F(xiàn)合=mgsin37°-μmgcos37°=60-0.2×80N=44N．
答：（1）當(dāng)F=70N時，求物塊受到的摩擦力大小為10N，方向沿斜面向下．
（2）當(dāng)F=50N時，求物塊受到的摩擦力大小為10N，方向沿斜面向上．
（3）若撤去F，則物塊受到的合力大小為44N，方向沿斜面向下．

點評 解決本題的關(guān)鍵得出重力沿斜面向下分力與F的大小關(guān)系，確定物體有向哪邊滑的趨勢，從而結(jié)合平衡得出摩擦力的大小和方向．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．某同學(xué)用如圖1所示的實驗裝置探究小車動能變化與合力對它所做功的關(guān)系．圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器B的限位孔，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪足夠長的木板上，C為彈簧測力計，P為小桶（內(nèi)有沙子），不計繩與滑輪的摩擦．打點計時器在紙帶上打下一系列點．該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點跡清楚的某點開始記為0點，順次選取5個點，分別測量這5個點到0之間的距離，并計算出它們與0點之間的速度平方差△v2（△v2=v2-v02），填入下表：
點跡x/cm△v2/（m2•s-2）
0--
11.600.04
23.600.09
36.000.15
47.000.18
59.200.23

（1）使用打點計時器時應(yīng)先接通電源然后放開紙帶
（2）請以△v2為縱坐標(biāo)，以x為橫坐標(biāo)在坐標(biāo)圖2中作出△v2-x圖象．若測出小車質(zhì)量為0.2kg，結(jié)合圖象可求得小車所受合力的大小為0.25N
（3）本實驗中是否必須滿足小桶（含內(nèi)部沙子）的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量否（填是或否）
（4）若該同學(xué)通過計算發(fā)現(xiàn)小車所受合力小于彈簧測力計讀數(shù)，明顯超出實驗誤差的正常范圍．你認為主要原因是未平衡摩擦力．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖是“嫦娥三號”飛行軌道示意圖．假設(shè)“嫦娥三號”運行經(jīng)過P點第一次通過近月制動使“嫦娥三號”在距離月面高度為100km的圓軌道上運動，再次經(jīng)過P點第二次通過近月制動使“嫦娥三號”在距離月面近地點Q的高度為15km、遠地點P的高度為100km的橢圓軌道上運動，下列說法正確的是（　�。�
A．“嫦娥三號”在距離月面高度為100km的圓軌道上運動時速度大小可能變化
B．“嫦娥三號”在距離月面高度為100km的圓軌道上運動的周期一定大于在距離月面近地點Q的高度為l5km、遠地點P的高度為l00km的橢圓軌道上運動的周期
C．“嫦娥三號”在距離月表面近地點Q的高度為15km、遠地點P的高度為l00km的橢圓軌道上運動經(jīng)過Q點時的加速度一定大于經(jīng)過P點時的加速度
D．“嫦娥三號”在距離月面近地點Q的高度為l5km、遠地點P的高度為100km的橢圓軌道上運動經(jīng)過Q點時的速度可能小于經(jīng)過P點時的速度

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．實驗小組的同學(xué)在“驗證牛頓第二定律”實驗中，使用了如圖1所示的實驗裝置．

（1）在下列測量工具中，本次實驗需要用的測量儀器有BD．（選填測量儀器前的字母）
A．游標(biāo)卡尺B．刻度尺C．秒表D．天平
（2）實驗中，為了可以將細線對小車的拉力看成是小車所受的合外力，某同學(xué)先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行．接下來還需要進行的一項必須且正確的操作是B．（選填選項前的字母）
A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調(diào)節(jié)砂和砂桶的總質(zhì)量的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動
B．將長木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推一下小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動
C．將長木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋啡ゼ垘б约吧昂蜕巴�，輕推一下小車，觀察判斷小車是否做勻速運動
（3）某同學(xué)在做保持小車質(zhì)量不變，驗證小車的加速度與其合外力成正比的實驗時，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出如圖2所示的a-F圖線，所得的圖線既不過原點，又不是直線，原因可能是AD．（選填選項前的字母）
A．木板右端所墊物體較低，使得木板的傾角偏小
B．木板右端所墊物體較高，使得木板的傾角偏大
C．小車質(zhì)量遠大于砂和砂桶的質(zhì)量
D．砂和砂桶的質(zhì)量不滿足遠小于小車質(zhì)量
（4）在某次利用上述已調(diào)整好的裝置進行實驗中，保持砂和砂桶的總質(zhì)量不變，小車自身的質(zhì)量為M且保持不變，改變小車中砝碼的質(zhì)量m，并測出小車中不同砝碼質(zhì)量時所對應(yīng)的加速度a，以m為橫坐標(biāo)，$\frac{1}{a}$為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出如圖3所示的$\frac{1}{a}$-m系圖線，實驗結(jié)果驗證了牛頓第二定律．如果圖中縱軸上的截距為b，則小車受到的拉力大小為$\frac{M}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

7．某同學(xué)用圖甲所示的裝置做“驗證牛頓第二定律”的實驗．

（1）圖甲中打點計時器應(yīng)該使用頻率50Hz、電壓為220V的交流電．
（2）圖乙為實驗得到的紙帶，由此可以計算出小車的加速度大小為3.2m/s2．（保留2位有效數(shù)字）
（3）該同學(xué)使用控制變量法，保持小車質(zhì)量m不變，改變砂和砂桶質(zhì)量M，得到了加速度a隨合力F變化的圖線如圖丙所示．該圖線不通過原點的原因是沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．已知均勻帶電球體在其外部產(chǎn)生的電場與一個位于球心的、電量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相同，而均勻帶電球殼在其內(nèi)部任意一點形成的電場強度為零，現(xiàn)有一半徑為2R的均勻帶電絕緣球體，在其內(nèi)部貼著表面以及圓心挖去一個半徑為R的小球體O′后形成一個帶有空腔的帶電體，且挖去過程中不改變電荷的分布，如圖為挖去后的狀態(tài)，其中A為OO′的中點，B為O′正上方距離O′為$\frac{R}{2}$的一點，以下關(guān)于該帶電體在A、B兩點產(chǎn)生的電場強度的說法正確的是（　�。�
A．A、B兩點電場強度大小之比為1：1B．A、B兩點電場強度大小之比為5：1
C．A、B兩點電場強度方向相同D．A、B兩點電場強度方向不同

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．若用上題裝置測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)
（1）為了測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的是CD．
A．木板的長度L      
B．木板的質(zhì)量m1
C．滑塊的質(zhì)量m2    
D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3    
 E．滑塊運動的時間t
（2）不計打點計時器與紙帶間及細繩與滑輪間的阻力，則滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)．實驗裝置如圖甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與穿過電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接．打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列點．圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標(biāo)出連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點（圖中未標(biāo)出），測出各計數(shù)點到A點之間的距離如圖所示．請完成下列小題：

（1）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算：（保留兩位有效數(shù)字）
①打C點時滑塊的速度的大小為0.54m/s；
②滑塊的加速度a=1.0 m/s2；
（2）為了測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的是CD．
A．木板的長度L      B．木板的質(zhì)量m1 C．滑塊的質(zhì)量m2    D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3     E．滑塊運動的時間t
（3）不計打點計時器與紙帶間及細繩與滑輪間的阻力，則滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．一輛卡車正在平直公路上以8m/s的速度勻速行駛，司機突然發(fā)現(xiàn)前方路口處亮起紅燈，于是立即剎車使卡車勻減速前進．當(dāng)卡車速度減小到2m/s時，信號燈轉(zhuǎn)換為綠燈，司機又立即放開剎車，換擋加速，只用了減速過程三分之二的時間就勻加速到了原來穩(wěn)定時的速度．已知從開始剎車到恢復(fù)到原來的速度一共經(jīng)歷了10s，整個運動過程不考慮駕駛員反應(yīng)時間．求：
（1）汽車減速和加速時的加速度大�。�
（2）從開始剎車算起，2s末和8s末的瞬時速度．

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