如圖甲所示為一風(fēng)力實(shí)驗(yàn)示意圖,一根足夠長(zhǎng)的固定細(xì)桿與水平面成θ=37°,質(zhì)量為m=1 kg的小球穿在細(xì)桿上靜止于細(xì)桿底端O點(diǎn),今用沿桿向上的恒定風(fēng)力F作用于小球上,經(jīng)時(shí)間t1=0.2 s后撤去風(fēng)力,小球沿細(xì)桿運(yùn)動(dòng)的一段vt圖象如圖乙所示(g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).試求:

(1) 小球與細(xì)桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù);

(2) 0~0.2 s內(nèi)風(fēng)力F的大小;

(3) 撤去風(fēng)力F后,小球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間返回底部.

(1) 由圖知a2=10 m/s2(1分)

由牛頓第二定律mgsinθ+μmgcosθ=ma2(2分)

解得μ=0.5(1分)

(2) 由圖知a1=20 m/s2(1分)

由牛頓第二定律F-mg(sinθ+μgcosθ)=ma1(3分)

解得F=30 N(1分)

(3) 由圖,風(fēng)力F作用時(shí)間為t1=0.2 s

撤去風(fēng)力后,物體繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2

得t2=0.4 s(1分)

向上的最大位移為xmvm(t1+t2)

得xm=1.2 m

以后物體下滑,由牛頓第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma3(2分)

解得a3=2 m/s2

由xma3t(1分)

得t3 s

總時(shí)間為t=t2+t3(1分)

代入數(shù)據(jù)得t= s≈1.5 s(1分)

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:

如圖甲所示為一風(fēng)力實(shí)驗(yàn)示意圖.開始時(shí),質(zhì)量m=2kg的小球穿在固定的足夠長(zhǎng)的水平細(xì)桿上,并靜止于O點(diǎn).現(xiàn)用沿桿水平向右的恒定風(fēng)力F作用于小球上,經(jīng)時(shí)間t=1s后撤去風(fēng)力.小球沿細(xì)桿運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示(g取10m/s2).試求:
(1)小球沿細(xì)桿滑行的距離;
(2)小球與細(xì)桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)風(fēng)力F的大小.

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(1)小球沿細(xì)桿滑行的距離;
(2)小球與細(xì)桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)風(fēng)力F的大小.
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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年江蘇省揚(yáng)州市高一上學(xué)期期末調(diào)研聯(lián)考物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

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(1)小球沿細(xì)桿滑行的距離;
(2)小球與細(xì)桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)風(fēng)力F的大。

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科目:高中物理 來源:2012屆江蘇省南師大附中高三模擬考試(十)物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

如圖甲所示為一風(fēng)力實(shí)驗(yàn)示意圖,一根足夠長(zhǎng)的固定細(xì)桿與水平面成θ=37°,質(zhì)量為m=1 kg的小球穿在細(xì)桿上靜止于細(xì)桿底端O點(diǎn),今用沿桿向上的恒定風(fēng)力F作用于小球上,經(jīng)時(shí)間t1=0.2 s后撤去風(fēng)力,小球沿細(xì)桿運(yùn)動(dòng)的一段vt圖象如圖乙所示(g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).試求:
(1) 小球與細(xì)桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2) 0~0.2 s內(nèi)風(fēng)力F的大小;
(3) 撤去風(fēng)力F后,小球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間返回底部.

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科目:高中物理 來源:2015屆江蘇省揚(yáng)州市高一上學(xué)期期末調(diào)研考物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

(15分)如圖甲所示為一風(fēng)力實(shí)驗(yàn)示意圖.開始時(shí),質(zhì)量為m="1" kg的小球穿在固定的足夠長(zhǎng)的水平細(xì)桿上,并靜止于O點(diǎn).現(xiàn)用沿桿向右的恒定風(fēng)力F作用于小球上,經(jīng)時(shí)間t1="0.4" s后撤去風(fēng)力.小球沿細(xì)桿運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示(g取10 m/s2) .試求:

(1)小球沿細(xì)桿滑行的距離;

(2)小球與細(xì)桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù);

(3)風(fēng)力F的大小.

 

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