如圖所示,某一小車中有一傾角為30°的斜面,當小車沿水平方向向左加速運動時,斜面上的物體m與小車始終保持相對靜止,求:
(1)若物體m所受的摩擦力為零,則小車的加速度為多大?
(2)若小車的加速度大小等于重力加速度g,求斜面對物體的摩擦力的大小和方向.
(1)若物體不受摩擦力,受力如圖所示,
F=mgtanθ=ma,
解得a=
3
g
3

(2)一般情況下m受三個力作用:重力mg,彈力FN,由于給定的加速度大于臨界加速度,故斜面對物體的靜摩擦力向下.由牛頓第二定律列方程:
FNcos30°-Ffsin30°=mg
FNsin30°+Ffcos30°=ma
得Ff=
3
-1
2
mg
,方向沿斜面向下.
答:(1)小車的加速度為a=
3
g
3

(2)斜面對物體的摩擦力大小為
3
-1
2
mg
,方向沿斜面向下.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在深圳歡樂谷中,有一種大型游戲機叫“太空梭”.參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上,由電動機將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面50m高處,然后由靜止釋放.為研究方便,可以認為座椅沿軌道做自由落體運動1.5s后,開始受到恒定阻力而立即做勻減速運動,且下落到離地面5m高處時速度剛好減小到零.然后再讓座椅以相當緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落,將游客送回地面.(取g=10m/s2)求:
(1)座椅在自由下落結(jié)束時刻的速度是多大?
(2)座椅在勻減速階段的時間是多少?
(3)假設(shè)游客的體重是60kg,在勻減速階段座椅對游客的作用力大小有多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,斜面傾角為θ,高為h.質(zhì)量為m的小物塊從斜面的頂點由靜止開始加速滑下,已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ.
求(1)物塊下滑過程中加速度的大;
(2)到達斜面底端時速度的大;
(3)由頂點下滑到底端的過程中,所用的時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

質(zhì)量為0.5kg的物體,在共點力F1=3N和F2=5N的作用下做勻加速運動,運動加速度為8m/s2.則兩共點力的合力大小為______N,合力與分力F1之間的夾角是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

升降低機地板上放一個彈簧盤秤,盤中放一質(zhì)量為m的物體,當彈簧盤秤讀數(shù)為1.2mg時,升降機的運動狀態(tài)可能是( 。
A.勻速下降B.加速下降C.加速上升D.減速上升

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個固定平面上的光滑物塊,其左側(cè)是斜面AB,右側(cè)是曲面AC,已知AB和AC的長度相同,甲、乙兩個小球同時從A點分別沿AB、CD由靜止開始下滑,設(shè)甲在斜面上運動的時間為t1,乙在曲面上運動的時間為t2,則( 。
A.t1>t2B.t1<t2
C.t1=t2D.以上三種均可能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某次進行艦地導彈試射演練時,某種型號導彈可以從軍艦發(fā)射架上無初速啟動,利用自己發(fā)動機推力,借助彈翼受空氣的側(cè)向作用力(垂直運動方向),以30°仰角向前上方勻加速直線運動,加速度20m/s2,5s后到達預(yù)定高度,通過遙控制導,使其突然保持原來速率變?yōu)樗斤w行,接著關(guān)閉發(fā)動機停止主動力,只保留很小輔助動力抵消空氣阻力,彈體以近似平拋運動落向海島既定目標(假設(shè)目標與軍艦在同一水平面上).已知該導彈質(zhì)量20千克,飛行過程質(zhì)量變化很小,加速運行時空氣阻力為重力的0.2倍,g取10m/s2.則
(1)加速階段空氣對彈翼的側(cè)向作用力多大?發(fā)動機推力多大?
(2)導彈從發(fā)射到著地總水平射程多大?
(3)加速階段發(fā)動機動力做了多少功?導彈著地爆炸前具有多大動能?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,在水平勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場中,有一豎直足夠長固定絕緣桿MN,小球P套在桿上,已知P的質(zhì)量為m,電量為+q,電場強度為E、磁感應(yīng)強度為B,P與桿間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.小球由靜止開始下滑直到穩(wěn)定的過程中( 。
A.小球的加速度一直減小
B.小球的機械能和電勢能的總和保持不變
C.下滑加速度為最大加速度一半時的速度可能是v=
2μqE-mg
2μqB
D.下滑加速度為最大加速度一半時的速度可能是v=
2μqE+mg
2μqB

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖1所示,質(zhì)量M=1kg的木板靜止在粗糙的水平地面上,木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1,在木板的左端放置一個質(zhì)量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊,鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4,取g=10m/s2,(假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)試求:
(1)若木板長L=1m,在鐵塊上加一個水平向右的恒力F=8N,經(jīng)過多長時間鐵塊運動到木板的右端?
(2)若在木板(足夠長)的右端施加一個大小從零開始連續(xù)增加的水平向左的力F,請在圖2中畫出鐵塊受到的摩擦力f隨力F大小變化的圖象.(寫出分析過程)

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