如圖所示,一個滑塊質(zhì)量為2kg,從斜面上A點由靜止下滑,經(jīng)過BC平面又沖上另一斜面到達最高點D.已知AB=100cm,CD=60cm,∠α=30°,∠β=37°,(g取10m/s2)試求:
      (1)滑塊在A和D點所具有的重力勢能分別是多少?(以BC面為零勢面)
      (2)若AB、CD均光滑,而只有BC面粗糙,BC=28cm且BC面上各處粗糙程度相同,則滑塊最終停在BC面上什么位置?
      分析:(1)重力勢能EP=mgh,h是物體相對于零勢能面的高度.
      (2)滑塊每次經(jīng)過BC面時,由于克服摩擦力做功,機械能減小,對整個過程,運用動能定理列式,求出滑塊在BC面上滑行的總路程,即可求得滑塊最終停在BC面上什么位置.
      解答:解:(1)以BC面為零勢面,滑塊在A和D點所具有的重力勢能分別是:
        EPA=mghA=mgsABsinα=2×10×1×sin30°J=10J; EPD=mghD=mgsCDsinα=2×10×0.6×sin37°J=7.2J;
      (2)滑塊從A到D過程,由動能定理得:mg(hA-hB)-μmgsBC=0 
      解得 μ=0.5
      設(shè)從開始滑動到最終停止,滑塊在BC面上滑行的總路程為S,對整個過程,由動能定理得:
        mghA-μmgS=0
      得S=
      hA
      μ
      =
      100×
      1
      2
      0.5
      cm=100cm
      S
      sBC
      =
      100
      28
      =3
      16
      28

      所以滑塊最終停在BC面上距C端16cm處.
      答:
      (1)滑塊在A和D點所具有的重力勢能分別是10J和7.2J;
      (2)滑塊最終停在BC面上距C端16cm或距B端12cm;
      點評:解答本題的關(guān)鍵是正確選擇研究過程,知道滑動摩擦力所做的功與總路程有關(guān),運用動能定理求解.
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      相關(guān)習(xí)題

      科目:高中物理 來源: 題型:

      如圖所示,一個上表面絕緣、質(zhì)量為mA=1kg的不帶電小車A置于光滑的水平面上,其左端放置一質(zhì)量為mB=0.5kg、帶電量為q=1.0×10-2C的空盒B,左端開口.小車上表面與水平桌面相平,桌面上水平放置著一輕質(zhì)彈簧,彈簧左端固定,質(zhì)量為mC=0.5kg的不帶電絕緣小物塊C置于桌面上O點并與彈簧的右端接觸,此時彈簧處于原長,現(xiàn)用水平向左的推力將C緩慢推至M點(彈簧仍在彈性限度內(nèi))時,推力做的功為WF=6J,撤去推力后,C沿桌面滑到小車上的空盒B內(nèi)并與其右壁相碰,碰撞時間極短且碰后C與B粘在一起.在桌面右方區(qū)域有一方向向左的水平勻強電場,電場強度大小為E=1×102N/m,電場作用一段時間后突然消失,小車正好停止,貨物剛好到達小車的最右端.已知物塊C與桌面間動摩擦因數(shù)μ1=0.4,空盒B與小車間的動摩擦因數(shù)μ2=0.1,OM間距s1=5cm,O點離桌子邊沿N點距離s2=90cm,物塊、空盒體積大小不計,g取10m/s2.求:

      (1)物塊C與空盒B碰后瞬間的速度v;
      (2)小車的長度L;
      (3)電場作用的時間t.

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      科目:高中物理 來源: 題型:

      (2013?南通一模)如圖所示,一個表面光滑的斜面體M置于在水平地面上,它的兩個斜面與水平面的夾角分別為α、β,且α<β,M的頂端裝有一定滑輪,一輕質(zhì)細(xì)繩跨過定滑輪后連接A、B兩個小滑塊,細(xì)繩與各自的斜面平行,不計繩與滑輪間的摩擦,A、B恰好在同一高度處于靜止?fàn)顟B(tài).剪斷細(xì)繩后,A、B滑至斜面底端,M始終保持靜止.則(  )

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      科目:高中物理 來源: 題型:

      精英家教網(wǎng)如圖所示,一個表面光滑的斜面體M置于水平地面上,它的兩個斜面與水平面的夾角分別為α、β,且α<β,M的頂端裝有一定滑輪,一輕質(zhì)細(xì)繩跨過定滑輪后連接A、B兩個小滑塊,細(xì)繩與各自的斜面平行,不計繩與滑輪間的摩擦,A、B恰好在同一高度處于靜止?fàn)顟B(tài).剪斷細(xì)繩后,A、B滑至斜面底端,M始終保持靜止,則( 。
      A、滑塊A的質(zhì)量大于滑塊B的質(zhì)量B、兩滑塊到達斜面底端時的速率相同C、兩滑塊到達斜面底端時,滑塊A重力的瞬時功率較大D、兩滑塊到達斜面底端所用時間相同

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      科目:高中物理 來源:2012屆安徽省安慶一中高三第三次模擬考理科綜合物理試卷(帶解析) 題型:計算題

      如圖所示,一個上表面絕緣、質(zhì)量為的不帶電小車A置于光滑的水平面上,其左端放置一質(zhì)量為、帶電量為的空盒B,左端開口。小車上表面與水平桌面相平,桌面上水平放置著一輕質(zhì)彈簧,彈簧左端固定,質(zhì)量為的不帶電絕緣小物塊C置于桌面上O點并與彈簧的右端接觸,此時彈簧處于原長,現(xiàn)用水平向左的推力將緩慢推至M點(彈簧仍在彈性限度內(nèi))時,推力做的功為,撤去推力后,沿桌面滑到小車上的空盒B內(nèi)并與其右壁相碰,碰撞時間極短且碰后C與B粘在一起。在桌面右方區(qū)域有一方向向左的水平勻強電場,電場強度大小為,電場作用一段時間后突然消失,小車正好停止,貨物剛好到達小車的最右端。已知物塊C與桌面間動摩擦因數(shù),空盒B與小車間的動摩擦因數(shù),間距點離桌子邊沿點距離,物塊、空盒體積大小不計,。求:

      (1)物塊C與空盒B碰后瞬間的速度;
      (2)小車的長度L;
      (3)電場作用的時間。

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      如圖所示,一個表面光滑的斜面體M置于在水平地面上,它兩個與水平面的夾角分別為α、β,且α<β,頂端裝有一定滑輪,一輕質(zhì)細(xì)繩跨過定滑輪后連接A、B兩個小滑塊,細(xì)繩與斜面平行,不計繩與滑輪間摩擦,A、B恰好在同一高度處于靜止?fàn)顟B(tài).剪斷細(xì)繩后,A、B滑至底端,斜面始終保持靜止.則

      A.滑塊A的質(zhì)量大于滑塊B的質(zhì)量

      B.兩滑塊到達斜面底端時的速度相同

      C.兩滑塊到達斜面底端時,A滑塊重力的瞬時功率較大

      D.在滑塊A、B下滑的過程中,斜面體受到水平向左的摩擦力

       

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