如圖1所示，質(zhì)量m=1.0kg的物塊，在水平向右、大小F = 5.0N的恒力作用下，沿足夠長的粗糙水平面由靜止開始運(yùn)動。在運(yùn)動過程中，空氣對物塊的阻力沿水平方向向左，其大小f空=kv，k為比例系數(shù)，f空隨時間t變化的關(guān)系如圖2所示。g取10m/s2。

（1）求物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ；
（2）估算物塊運(yùn)動的最大速度vm；
（3）估算比例系數(shù)k。

（1）  （2）   （3）

解析試題分析：（1）由圖2可知，2s后空氣對物塊的阻力大小不變，即，物塊做勻速直線運(yùn)動，設(shè)水平面對物塊的摩擦力為，由平衡條件得：
又因?yàn)椤?img src="http://thumb.1010pic.com/pic5/tikupic/80/b/mjppk3.png" style="vertical-align:middle;" />　
聯(lián)立解得：
（2）因隨速度的增大而增大，而恒力F和水平面對物塊的摩擦力為保持不變，所以在內(nèi)，物塊做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，勻速運(yùn)動時速度達(dá)到最大，根據(jù)動量定理有

在圖象中，圖線與橫軸圍成的“面積”表示沖量，設(shè)每個小正方形的面積為，由圖2可知，在內(nèi)，圖線與橫軸圍成的的“面積”內(nèi)含有小正方形的個數(shù)為，則

所以　
（3）因?yàn)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic5/tikupic/e3/d/ry2bj1.png" style="vertical-align:middle;" />，所以
考點(diǎn)：本題考查受力分析、牛頓運(yùn)動定律、動量定理、摩擦力，意在考查考生估算能力及從圖象中提取信息的能力。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

滑草是一項(xiàng)前衛(wèi)運(yùn)動，和滑雪一樣能給運(yùn)動者帶來動感和刺激。如圖所示，人坐在滑草車上從斜坡的高處A點(diǎn)由靜止開始自由滑下，滑到斜坡的底端B點(diǎn)后沿水平的滑道再滑行一段距離到C點(diǎn)停下來。若某人和滑草車的總質(zhì)量m=60kg，滑草車與斜坡滑道、滑草車與水平滑道間的動摩擦因數(shù)相等，μ=0.2，斜坡的傾角θ=15º。整個運(yùn)動過程中，除滑草車與滑道之間的摩擦外，不計(jì)其它方面的能量損失，重力加速度g取10m/s2。（sin15º≈0.26，cos15º≈0.97）求：

（1）人與滑草車在斜坡上滑動時的加速度大小為多少？
（2）若斜坡滑下的距離AB長為L=40m，則人與滑草車在水平滑道上滑行的最大距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（15分）在民航業(yè)內(nèi)，一直有“黑色10分鐘“的說法，即從全球已發(fā)生的飛機(jī)事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，大多數(shù)的航班事故發(fā)生在飛機(jī)起飛階段的3分鐘和著陸階段的7分鐘。飛機(jī)安全事故雖然可怕，但只要沉著冷靜，充分利用逃生設(shè)備，逃生成功概率相當(dāng)高，飛機(jī)失事后的90秒內(nèi)是逃生的黃金時間。如圖為飛機(jī)逃生用的充氣滑梯，滑梯可視為理想斜面，已知斜面長L=8m，斜面傾斜角θ=37°，人下滑時與充氣滑梯間動摩擦因素為u=0.5。不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2，Sin37°=0.6，cos37°=0.8，=1.4。求：

（1）旅客從靜止開始由滑梯頂端滑到底端逃生，需要多長時間？
（2）一旅客若以v0=4.0m/s的初速度抱頭從艙門處水平逃生，當(dāng)他落到充氣滑梯上后沒有反彈，由于有能量損失，結(jié)果他以v=4.0m/s的速度開始沿著滑梯加速下滑。該旅客以這種方式逃生與（1）問中逃生方式相比，節(jié)約了多長時間？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，質(zhì)量足夠大、截面是直角梯形的物塊靜置在光滑水平地面上，其兩個側(cè)面恰好與兩個固定在地面上的壓力傳感器X、Y相接觸。圖中AB高H=0.3m，AD長L=0.5m。斜面傾角�？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小物塊P（圖中未畫出）質(zhì)量m=1kg，它與斜面的動摩擦因數(shù)可以通過更換斜面表面的材料進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍是。
   
（1）令，將P由D點(diǎn)靜止釋放，求P在斜面上的運(yùn)動時間。
（2）令，在A點(diǎn)給P一個沿斜面上的初速度，求P落地時的動能。
（3）將壓力傳感器X、Y接到同一個數(shù)據(jù)處理器上，已知當(dāng)X和Y受到物塊壓力時，分別顯示正值和負(fù)值。對于不同的，每次都在D點(diǎn)給P一個方向沿斜面向下、大小足夠大的初速度，以保證它能滑離斜面。求滑行過程中處理器顯示的壓力F隨變化的函數(shù)關(guān)系式，并在坐標(biāo)系中畫出其函數(shù)圖象。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖甲所示，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.30m．導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，其間接有定值電阻R=0.40導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量為m="0.10" kg、電阻r="0.20" 的金屬桿ab，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向豎直向下．利用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab，使之由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時采集并輸入電腦，電腦屏幕描繪出U隨時間t的關(guān)系如圖乙所示．求：
（1）金屬桿加速度的大小；
（2）第2s末外力的瞬時功率，

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在一輛靜止的小車上，豎直固定著兩端開口、內(nèi)徑均勻的U形管，U形管的豎直部分與水平部分的長度均為l，管內(nèi)裝有水銀，兩管內(nèi)水銀面距管口均為。現(xiàn)將U形管的左端封閉，并讓小車水平向右做勻加速直線運(yùn)動，運(yùn)動過程中U形管兩管內(nèi)水銀面的高度差恰好為。已知重力加速度為g，水銀的密度為ρ，大氣壓強(qiáng)為p0=ρgl，環(huán)境溫度保持不變，求
（�。┳蠊苤蟹忾]氣體的壓強(qiáng)p；
（ⅱ）小車的加速度a。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（19分）如圖裝置中繩子質(zhì)量，滑輪質(zhì)量及摩擦均不計(jì)，兩物體質(zhì)量分別為m1=m，m2=4m，m1下端通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧與地面相連。

①系統(tǒng)靜止時彈簧處于什么狀態(tài)？形變量Δx為多少？
②用手托住m2，讓m1靜止在彈簧上，繩子繃直，但無拉力，然后放手，m1、m2會上下做簡諧振動，求：m1、m2運(yùn)動的最大速度分別為多大？
③在②問的情況下，當(dāng)m2下降到最低點(diǎn)，m1上升到最高點(diǎn)時，求：此時m1、m2的加速度的大小各為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）中國載人航天史上的首堂太空授課，2013年6月20日上午10時開講。神舟十號航天員在天宮一號開展基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)，為全國青少年進(jìn)行太空授課；女宇航員王亞平向同學(xué)們提出了如何測質(zhì)量的問題，大家知道質(zhì)量可以用天平測量，可是在宇宙空間怎樣測量物體的質(zhì)量呢？如圖所示是采用動力學(xué)方法測量空間站質(zhì)量的原理圖．若已知雙子星號宇宙飛船的質(zhì)量為3200kg，其尾部推進(jìn)器提供的平均推力為900 N，在飛船與空間站對接后，推進(jìn)器工作8 s測出飛船和空間站速度變化是1.0 m/s.則：

(1)空間站的質(zhì)量為多大？
(2)在8 s內(nèi)飛船對空間站的作用力為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）光滑水平桌面上有一輕彈簧，用質(zhì)量m＝0.4 kg的小物塊將彈簧緩慢壓縮,釋放后物塊從A點(diǎn)水平拋出, 恰好由P點(diǎn)沿切線進(jìn)入光滑圓弧軌道MNP，已知其圓弧軌道為半徑R＝0.8 m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R，MN為豎直直徑，g＝10 m/s2，不計(jì)空氣阻力。求：

(1)物塊離開彈簧時的速度大小;
(2)物塊在N點(diǎn)對圓弧軌道的壓力.(結(jié)果可用根式表示)

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同步練習(xí)冊答案