一質(zhì)量m=0.5kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角為30°足夠長(zhǎng)的斜面,某同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)出了滑塊沖上斜面過(guò)程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度,如圖所示為通過(guò)計(jì)算機(jī)繪制出的滑塊上滑過(guò)程的v-t圖.求:(g=10m/s2
(1)滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)判斷滑塊最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能Ek;若不能返回,求出滑塊停在什么位置.

解:(1)滑塊沿斜面向上時(shí),
由圖可知加速度大小為:m/s2…①
又因?yàn)椋簃gsin30°+μmgcos30°=ma1…②
聯(lián)①②式解得:…③
(2)滑塊到達(dá)斜面最高點(diǎn)后,
有:mgsin30°-μmgcos30°=ma2…④
代入數(shù)據(jù)解得:a2=1m/s2
即:滑塊能返回斜面底端.
且有:…⑤
又因?yàn)椋河蓤D可知滑塊向上運(yùn)動(dòng)的位移大小為:…⑥
聯(lián)立③④⑤⑥式,代入數(shù)據(jù)解得:
滑塊返回底端時(shí)的動(dòng)能為:…⑦
答:(1)滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)滑塊最后能返回斜面底端返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為2.25J.
分析:(1)根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系圖象得到加速度,然后根據(jù)牛頓第二定律列方程求解出動(dòng)摩擦因素;
(2)比較滑動(dòng)摩擦力與重力的下滑分力的大小,判斷能否下滑;最大位移為出發(fā)點(diǎn)與最高點(diǎn)的距離.
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵是先結(jié)合圖象得到運(yùn)動(dòng)規(guī)律,再結(jié)合牛頓第二定律列式判斷受力情況,不難.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)一質(zhì)量m=0.5kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角為30°足夠長(zhǎng)的斜面,某同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)出了滑塊沖上斜面過(guò)程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度,如圖所示為通過(guò)計(jì)算機(jī)繪制出的滑塊上滑過(guò)程的v-t圖.求:(g=10m/s2
(1)滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)判斷滑塊最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能Ek;若不能返回,求出滑塊停在什么位置.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道相距L=1m,兩軌道用R=2Ω的電阻連接,有一質(zhì)量m=0.5kg的導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上,與兩軌道垂直,桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì),整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上.現(xiàn)用水平拉力F沿水平方向拉動(dòng)導(dǎo)體桿,則:
(1)若拉力F大小恒為4N,請(qǐng)說(shuō)明導(dǎo)體桿做何種運(yùn)動(dòng),最終速度為多少;
(2)若拉力F太小恒為4N,且已知從靜止開(kāi)始直到導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定速度所經(jīng)歷的位移為s=10m,求在此過(guò)程中電阻R上所生的熱;
(3)若拉力F為變力,在其作用下恰使導(dǎo)體棒做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng),請(qǐng)定量描述拉力F隨時(shí)間的變化關(guān)系,并畫(huà)出拉力F隨時(shí)間變化的F-t圖象.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

一質(zhì)量m=0.5kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角θ=37°足夠長(zhǎng)的斜面,已知滑塊上滑過(guò)程中的v-t圖象如圖所示.取sin37°=0.6.cos37°=0.8,g=10m/s2,求:
(1)滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)滑塊返回斜面底端時(shí)的速度大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)光滑的平行金屬導(dǎo)軌長(zhǎng)L=2m,兩導(dǎo)軌間距d=0.5m,軌道平面與水平面的夾角 θ=30°,導(dǎo)軌上端接一阻值為R=0.6Ω的電阻,軌道所在空間有垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,如圖所示.有一質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=0.4Ω的金屬棒曲,放在導(dǎo)軌最上端,其余部分點(diǎn)阻不計(jì).當(dāng)棒ab從軌道最上端由靜止開(kāi)始下滑到底端脫離軌道時(shí),電阻R上產(chǎn)生的熱量Q1=0.6J,取g=10m/s2,試求:
(1)當(dāng)棒的速度V=2m/s時(shí).電阻R兩端的電壓.
(2)棒下滑到軌道最底端時(shí)的速度大。
(3)棒下滑到軌道最底端時(shí)的加速度大小.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?南通二模)如圖所示,光滑平行的長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,相距L=1m,左端連接R=2Ω電阻,一質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒MN垂直放置在兩平行金屬導(dǎo)軌上,彼此電接觸良好,導(dǎo)軌的電阻不計(jì).在兩導(dǎo)軌間有這樣的磁場(chǎng):0≤x≤0.5m區(qū)間,磁場(chǎng)方向豎直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小隨x變化關(guān)系是B=0.6sin
πx2xn
(T)
,x0=0.5m;0.5m<x≤1m區(qū)間,磁場(chǎng)方向豎直向上,兩區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小關(guān)于直線x=0.5m對(duì)稱(chēng).
(1)導(dǎo)體棒在水平向右的拉力F作用下,以速度v0=1m/s勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū),求此過(guò)程中感應(yīng)電流的最大值Im
(2)在(1)的情況下,求棒穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中拉力做的功W以及電阻R上產(chǎn)生的熱量QR
(3)若只給棒一個(gè)向右的初速度從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)并最終穿出磁場(chǎng)區(qū),它經(jīng)過(guò)x=0.75m點(diǎn)時(shí)速度v=5m/s,求棒經(jīng)過(guò)該點(diǎn)時(shí)的加速度a.

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