6.如圖甲所示,粗糙斜面與水平面的夾角為30°,一質(zhì)量為0.3kg的小物塊,在一沿斜面向上的恒定推力F作用下由靜止從A開始向上運動,作用一段時間后撤去推力F,小物塊能達到的最高位置為C點,小物塊從A到C的v-t圖象如圖乙所示.g取10m/s2,則下列說法正確的是( 。
A.小物塊到C點后將沿斜面下滑
B.小物塊在斜面上上滑的距離為1.35m
C.小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為$\frac{\sqrt{3}}{2}$
D.推力F的大小為4 N

分析 由v-t圖象的斜率求出物塊的加速度,然后應(yīng)用牛頓第二定律求出動摩擦因數(shù),根據(jù)動摩擦因數(shù)判斷物塊能否下滑;根據(jù)圖示圖象與時間軸所圍的面積求出物塊向上滑行的最大高度;應(yīng)用牛頓第二定律求出推力大。

解答 解:AC、由圖乙所示圖象可知,小物塊在0-0.9s內(nèi)的加速度:a1=$\frac{△{v}_{1}}{△{t}_{1}}$=$\frac{3}{0.9}$=$\frac{10}{3}$m/s2,0.9-1.2s內(nèi)加速度大小為 a2=$\frac{△{v}_{2}}{△{t}_{2}}$=$\frac{3}{1.2-0.9}$=10m/s2
在0.9-1.2s內(nèi),物塊做勻減速直線運動,由牛頓第二定律知:mgsin30°+μmgcos30°=ma2,解得:μ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$,由于μ=tan30°=$\frac{\sqrt{3}}{3}$,即有 mgsin30°=μmgcos30°,所以物塊到達C點后將靜止在C點不會下滑,故A、C錯誤;
B、由圖乙所示圖象可知,物塊向上滑行的最大距離等于三角形面積大小,為:s=$\frac{1}{2}$×3×1.2=1.8m,故C錯誤;
D、在勻加速運動階段,由牛頓第二定律得:F-mgsin30°-μmgcos30°=ma1,解得:F=4N,故D正確;
故選:D

點評 本題考查動力學(xué)知識與圖象的綜合,通過圖線求出勻加速和勻減速運動的加速度是解決本題的關(guān)鍵.在知道加速度時,根據(jù)牛頓第二定律求推力和摩擦力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示,有一矩形區(qū)域abcd,水平邊長為$s=\sqrt{3}m$,豎直邊長為h=1m,當(dāng)該區(qū)域只存在大小為E=10N/C、方向豎直向下的勻強電場時,一比荷為q/m=0.1C/kg的正粒子由a點沿ab方向以速率v0進入該區(qū)域,粒子運動軌跡恰好通過該區(qū)域的幾何中心.當(dāng)該區(qū)域只存在勻強磁場時,另一個比荷也為q/m=0.1C/kg的負粒子由c點沿cd方向以同樣的速率v0進入該區(qū)域,粒子運動軌跡也恰好通過該區(qū)域的幾何中心.不計粒子的重力,則( 。
A.粒子離開矩形區(qū)域時的速率v0=$\frac{{\sqrt{3}}}{2}$m/s
B.磁感應(yīng)強度大小為$\frac{{\sqrt{3}}}{2}$T,方向垂直紙面向外
C.正、負粒子各自通過矩形區(qū)域所用時間之比為$\frac{{\sqrt{6}}}{π}$
D.正、負粒子各自離開矩形區(qū)域時的動能相等

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

14.如圖1所示是一個多用表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖,由表頭、電源、調(diào)零電阻和表筆組成.其中表頭滿偏電流Ig=500μA、內(nèi)阻rg=10Ω;電池電動勢E=1.5V、內(nèi)阻r=1Ω;調(diào)零電阻R0阻值0~5000Ω.
(1)使用此歐姆擋測量電阻時,如圖2所示,若表頭指針指在位置①處,則此刻度對應(yīng)歐姆擋表盤刻度為∞Ω(選填“0”或“∞”);若指針指在位置②處,則此刻度對應(yīng)歐姆擋表盤刻度為0Ω(選填“0”或“∞”);若指針指在位置③處,則此刻度對應(yīng)歐姆擋表盤刻度為3000Ω.
(2)該歐姆擋表盤的刻度值是按電池電動勢為1.5V刻度的,當(dāng)電池的電動勢下降到1.45V、內(nèi)阻增大到4Ω時仍可調(diào)零.若測得某電阻的阻值為3000Ω,則這個電阻的真實值是2900Ω.
(3)若該歐姆擋換了一個電動勢為1.5V、內(nèi)阻為10Ω的電池,調(diào)零后測量某電阻的阻值,其測量結(jié)果準確(選填“偏大”、“偏小”或“準確”).

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

14.如圖所示,傾斜傳送帶與水平方向的夾角為θ=30°,將一小物塊輕輕放在正在以速度v=15m/s勻速逆時針傳動的傳送帶的上端,傳送帶兩皮帶輪軸心間的距離為L=50m,g=10m/s2物塊和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為?=$\frac{\sqrt{3}}{2}$,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力的大小,求
(1)將物塊從頂部傳到傳送帶底部所需的時間為多少?
(2)若?=$\frac{\sqrt{3}}{6}$,將物塊從頂部傳到傳送帶底部所需的時間又為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

1.如圖所示,質(zhì)量m=3kg的金屬塊,在恒定的水平拉力F作用下,沿水平面向右做勻速直線運動.若金屬塊與水平面間的動摩擦因素μ=0.4,重力加速度g=10m/s2,則金屬塊所受滑動摩擦力大小f=12N,此時金屬塊所受拉力大小等于(填“等于”或“不等于”)滑動摩擦力大。怀啡ダ后,金屬塊運動過程的加速度大小a=4m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,輕彈簧一端固定在擋板上,質(zhì)量為m的物體以初速度v0沿水平面向左運動,起始點A與輕彈簧自由端O的距離為S,物體與水平面的動摩擦因數(shù)為μ,物體與彈簧相碰后彈簧被壓縮,之后物體被向右反彈,回到A點時速度剛好為0,則( 。
A.彈簧的最大壓縮量為$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2μg}$B.彈簧的最大壓縮量為$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{4μg}$-S
C.彈簧獲得的最大彈性勢能為$\frac{1}{2}$mv02D.彈簧獲得的最大彈性勢能為$\frac{1}{4}$mv02

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

18.為了探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系,A、B同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置.其中小車的質(zhì)量為M,砂和砂桶的質(zhì)量為m,與小車相連的滑輪的質(zhì)量為m0.力傳感器可測出輕繩中的拉力大小,重力加速度為g.實驗時先平衡摩擦力.

(1)A同學(xué)在實驗中得到如圖乙所示的一條紙帶(相鄰兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出),已知打點計時器采
用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為1.80m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(2)A同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為縱坐標,加速度a為橫坐標,畫出的F-a圖象如圖丙所示,求得圖線的斜
率為k,則小車的質(zhì)量M=$2k-{m}_{0}^{\;}$(用所給物理量的符號表示).

(3)B同學(xué)也以力傳感器的示數(shù)F為縱坐標,加速度a為橫坐標,畫出的F-a圖象如圖丁所示,圖線不過原
點的原因可能是平衡摩擦力過度.(答一條即可)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,q1、q2為兩帶電粒子,其中q1帶正電,q2帶負電,q1帶電荷量與q2相等.某時刻,它們以相同的速度垂直進入同一磁場,此時q1、q2所受洛倫茲力分別為F1、F2.則( 。
A.F1、F2的方向均相同B.F1、F2的方向均相反
C.F1和F2的大小一定不等D.F1和F2的大小可能不等

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.在點電荷Q所形成的電場中某點,放一電荷q受到的電場力為F,則下面說法正確的是( 。
A.該點的電場強度為E=$\frac{F}{q}$
B.該點的電場強度為E=$\frac{F}{Q}$
C.撤去電荷q后,該點的電場強度變?yōu)榱?/td>
D.在該點放一個2q的電荷時,該點的電場強度為2E

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