質(zhì)量為1kg的物塊從斜面底端以10m/s的速度滑上斜面,已知斜面的傾斜角為37°,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,已知在整個(gè)過(guò)程中,斜面都靜止不動(dòng),且斜面足夠長(zhǎng).求:
(1)從物塊滑上斜面到離開(kāi)斜面的過(guò)程中,物塊所受各力對(duì)物塊做的功及合力物塊做的功;
(2)下滑過(guò)程重力做功的平均功率與回到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率.
(1)在上滑過(guò)程中,由牛頓第二定律可知
mgsin37°+μmgcos37°=ma
a=gsin37°+μgcos37°=10×0.6+0.5×10×0.8m/s2=10m/s2
上滑的位移為x=
v2
2a
=
102
2×10
m=5m

在整個(gè)過(guò)程中下降的高度為h=0
WG=mgh=0
支持力始終與位移垂直,故做功為WN=0
磨擦力做功為Wf=-2μmgxcos37°=-2×0.5×1×10×5×0.8J=-40J
合力做功為W合=WG+WN+Wf=-40J
(2)下滑過(guò)程中物體的加速度為
mgsin37°-μmgcos37°=ma
a=gsin37°+μgcos37°=10×0.6-0.5×10×0.8m/s2=2m/s2,
下滑到斜面底端時(shí)的時(shí)間為x=
1
2
at2

t=
2x
a
=
2×5
2
s=
5
s

下滑到底端是速度為v=at=2
5
m/s
重力的平均功率為P=
mgxsin37°
t
=
1×10×5×0.6
5
W=6
5
W

重力瞬時(shí)功率為P=mgvsin37°=1×10×2
5
×0.6
W=12
5
W
答:(1)從物塊滑上斜面到離開(kāi)斜面的過(guò)程中,重力,支持力,摩擦力做功分別為0,0,-40J及合力物塊做的功為-40J;
(2)下滑過(guò)程重力做功的平均功率與回到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為6
5
W,12
5
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

〔物理--選修3-5〕
(1)某原子核反應(yīng)堆由鈾棒、鎘棒、慢化劑、冷卻劑和水泥防護(hù)層等組成,關(guān)于它們的作用,下列說(shuō)法中正確的是______(填入正確選項(xiàng)前的字母).
A.鈾棒是核反應(yīng)堆的燃料
B.鎘棒是吸收中子的材料
C.慢化劑(如石墨、重水等)起減慢核反應(yīng)的作用
D.冷卻劑把反應(yīng)堆的熱量傳遞出去,同時(shí)使反應(yīng)堆冷卻
(2)如圖所示,光滑水平面上放置前后連接著的甲、乙兩輛小車(chē),小車(chē)的質(zhì)量均為M=4kg、車(chē)長(zhǎng)相同為L(zhǎng)=2.5m,甲車(chē)上表面水平且光滑,乙車(chē)上表面水平但粗糙.一根通過(guò)細(xì)線拴著且被壓縮的輕質(zhì)彈簧固定在甲車(chē)的左端,質(zhì)量為m=2kg的滑塊P(可視為質(zhì)點(diǎn))與彈簧的右端接觸但不相連,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能E0=20J.彈簧的長(zhǎng)度遠(yuǎn)小于車(chē)的長(zhǎng)度,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).兩車(chē)之間有一感應(yīng)機(jī)關(guān),在它的作用下,當(dāng)滑塊滑過(guò)兩車(chē)連接處時(shí),兩車(chē)將自動(dòng)分離.現(xiàn)剪斷細(xì)線,滑塊先后在甲、乙小車(chē)上滑行,最終滑塊恰好滑到乙車(chē)的另一端而未滑出乙車(chē).取g=10m/s2,求:
①滑塊P滑上乙車(chē)前瞬間的速度;
②滑塊P與乙車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

汽車(chē)在水平公路上以額定功率做直線運(yùn)動(dòng),速度為3m/s時(shí)的加速度為6m/s時(shí)的3倍,若汽車(chē)受到的阻力不變,由此可求得(  )
A..汽車(chē)的最大速度
B.汽車(chē)受到的阻力
C.汽車(chē)的額定功率
D.速度從3m/s增大到6m/s所用的時(shí)間

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

質(zhì)量為2×103kg的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為80Kw,汽車(chē)在平直公路上行駛,所受阻力大小恒為4×103N.試求:
(1)汽車(chē)在公路上的最大行駛速度為多大
(2)若汽車(chē)以2m/s2勻加速啟動(dòng),汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)所能維持的時(shí)間為多長(zhǎng).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

關(guān)于功率概念,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.力對(duì)物體做的功越多,力做功的功率越大
B.功率是描述物體做功快慢的物理量
C.從公式P=Fv可知,汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率可以隨速度的不斷增大而提高
D.由P=
W
t
算出的功率是瞬時(shí)值

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量m=O.5kg的小球,從距桌面h1 =1.2m高處的A點(diǎn)下落到地面上的B點(diǎn), 桌面高h(yuǎn)2=0.8m.以桌面為重力勢(shì)能的參考平面,下列說(shuō)法正確的是(   )
A.小球在A點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為6JB.小球在A點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為10J
C.小球在B點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為0D.小球在B點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為4J

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,桌面高為h,質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由下落,不計(jì)空氣阻力。假設(shè)以桌面為參考平面,則小球落到地面之前瞬間的機(jī)械能為(   )
A.0B.mghC.mgHD.mg(H+h)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一輕彈簧上端固定,在下端系一重物m,用手托住重物,使彈簧處于豎直方向,彈簧的長(zhǎng)度等于原長(zhǎng)時(shí),突然松手,重物下落的過(guò)程中,對(duì)于重物、彈簧和地球組成的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),下列說(shuō)法正確的是
A.重物的動(dòng)能最大時(shí),重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的總和最小
B.重物的重力勢(shì)能最小時(shí),動(dòng)能最大
C.彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí),重物的動(dòng)能最小
D.重物的重力勢(shì)能最小時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

(1)科學(xué)探究活動(dòng)通常包括以下環(huán)節(jié):提出問(wèn)題→作出假設(shè)→制定計(jì)劃→搜集證據(jù)→評(píng)估交流等.一組同學(xué)研究“運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力與運(yùn)動(dòng)速度關(guān)系”的探究過(guò)程如下:
A.有同學(xué)認(rèn)為:運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力可能與其運(yùn)動(dòng)速度有關(guān).
B.他們計(jì)劃利用一些“小紙杯”作為研究對(duì)象,用超聲測(cè)距儀等儀器測(cè)量“小紙杯”在空中直線下落時(shí)的下落距離、速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,以驗(yàn)證假設(shè).
C.在相同的實(shí)驗(yàn)條件下,同學(xué)們首先測(cè)量了單只“小紙杯”在空中下落過(guò)程中不同時(shí)刻的下落距離,將數(shù)據(jù)填入表中,畫(huà)出對(duì)應(yīng)的位移一時(shí)間圖線,然后將不同數(shù)量的“小紙杯”疊放在一起從空中下落,分別測(cè)出它們的速度一時(shí)間圖線.
D.同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納后,證實(shí)了他們的假設(shè),回答下列提問(wèn):
與上述過(guò)程中A、C步驟相應(yīng)的科學(xué)探究環(huán)節(jié)分別是______,______.
(2):量得一只彈簧測(cè)力計(jì)3N和5N兩刻度線之間的距離為2.5cm,則這只彈簧測(cè)力計(jì)3N刻度線與零刻度線間的距離為_(kāi)_____cm;彈簧測(cè)力計(jì)所用彈簧的勁度數(shù)為_(kāi)_____N/m.

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同步練習(xí)冊(cè)答案