精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
精英家教網如圖所示，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．
分析：（1）物體不受摩擦力時，受重力和支持力，物塊與小車具有相同的加速度，根據牛頓第二定律求出物塊的加速度，即可得知小車的加速度．
（2）運用正交分解，抓住豎直方向上的合力為零，水平方向產生加速度，求出摩擦力的大小和方向．
解答：解：精英家教網（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．
點評：解決本題的關鍵能夠正確地受力分析，運用牛頓第二定律進行求解．知道小球和小車具有共同的加速度．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）若有一個10分度的游標卡尺的測量讀數(shù)為1.13cm，由此可知此測量儀器游標上的第0、1、2、3、…條刻度線中的第
 
條刻度線與主尺上表示
 
mm處的刻度線對齊．
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（2）在研究勻變速直線運動的實驗中，如圖所示為某一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E、F、G為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.1s，則打下C點時小車的速度為
 
m/s，小車運動的加速度a=
 
m/s2（結果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

①某同學探究恒力做功和物體動能變化間的關系，方案如圖所示．他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為減小這種做法帶來的誤差，實驗中要采取的兩項措施是：
a
平衡摩擦力
平衡摩擦力
b
鉤碼的重力遠小于小車的總重力
鉤碼的重力遠小于小車的總重力

②如圖所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T．距離如圖．則打B點時的速度為
vB=
(△x1+△x2)
2T
vB=
(△x1+△x2)
2T
；要驗證合外力的功與動能變化間的關系，測得位移和速度后，還要測出的物理量有
鉤碼的質量m，小車的質量M
鉤碼的質量m，小車的質量M

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）用如圖所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律．

①完成平衡摩擦力的相關內容：
（i）取下砂桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，接通打點計時器電源，
輕推
輕推
（選填“靜止釋放”或“輕推”）小車，讓小車拖著紙帶運動．
（ii）如果打出的紙帶如圖所示，則應
減小
減小
（選填“增大”或“減小”）木板的傾角，反復調節(jié)，直到紙帶上打出的點跡
間隔均勻
間隔均勻
，平衡摩擦力才完成．

②如圖所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計數(shù)點（每打5個點取一個計數(shù)點），其中L1=3.07cm，L2=12.38cm，L3=27.87cm，L4=49.62cm．則打C點時小車的速度為
1.24
1.24
m/s，小車的加速度是
6.22
6.22
m/s2．（計算結果均保留三位有效數(shù)字）

（2）用如圖a所示的裝置“驗證機械能守恒定律”
①下列物理量需要測量的是
C
C
、通過計算得到的是
D
D
（填寫代號）
A．重錘質量                B．重力加速度
C．重錘下落的高度          D．與下落高度對應的重錘的瞬時速度
②設重錘質量為m、打點計時器的打點周期為T、重力加速度為g．圖b是實驗得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點．根據測得的s1、s2、s3、s4寫出重物由B點到D點勢能減少量的表達式
（s3-s1）mg
（s3-s1）mg
，動能增量的表達式
ms4(
s
 
4
-2s2)
8T2
ms4(
s
 
4
-2s2)
8T2
．由于重錘下落時要克服阻力做功，所以該實驗的動能增量總是
小于
小于
（填“大于”、“等于”或“小于”）重力勢能的減小量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）使用打點計時器來分析小車運動情況的實驗中，有如下基本步驟：
A．把打點計時器固定在桌子上          B．安好紙帶
C．松開紙帶讓物體帶著紙帶運動        D．接通交流電源
E．取下紙帶                        F．斷開開關
這些步驟正確的排列順序為
 
．
（2）如圖所示為某次實驗中打出的一條經過處理后的紙帶，圖中O為小車運動的起始點，A為所選取的第一個計數(shù)點，O點到A點之間有部分點不清晰，相鄰兩個記數(shù)點之間有4個點未畫出，電源頻率為50Hz，用毫米刻度尺測量后可直接算出
 

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A．從O點到F點運動的時間            
B．從A點到F點運動的平均速度
.
v

C．A點時的瞬時速度vA
D．G點時的瞬時速度vG
（3）一條紙帶與做勻加速直線運動的小車相連，通過電火花打點計時器打下一系列點，忽略紙帶受到的阻力．如圖所示是某次實驗打出的紙帶，舍去前面比較密集的點，從0點開始分別取1、2、3三個計數(shù)點，每兩個連續(xù)計數(shù)點間還有4個點未標出，各計數(shù)點與0點之間的距離依次為x1=3.00cm、x2=7.50cm、x3=13.50cm，則打計數(shù)點“2”時小車的瞬時速度v2=
 
m/s，小車的加速度a=
 
m/s2．精英家教網

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