分析 (1)小物體在斜面上先向上做勻加速運(yùn)動(dòng),撤去F后,先向上做勻減速運(yùn)動(dòng),然后向下做勻加速運(yùn)動(dòng).根據(jù)牛頓第二定律和速度公式求出撤去F時(shí)物體的速度.再對(duì)撤去F到返回B點(diǎn)的過(guò)程,運(yùn)用動(dòng)能定理求物體返回B點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)只要求出μ的最大值和最小值,即可得到μ應(yīng)滿足的條件.μ的最大值,對(duì)應(yīng)著物塊第一次到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為零,根據(jù)動(dòng)能定理求μ的最大值.μ的最小值,對(duì)應(yīng)著物塊撞后回到斜面某最高處,又下滑經(jīng)B恰好至C點(diǎn)停止,再根據(jù)動(dòng)能定理求μ的最小值.
解答 解:(1)物體在F作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程,根據(jù)牛頓第二定律可得:F-mgsinθ=ma
勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式:$x=\frac{1}{2}a{t^2}$
對(duì)物塊由B出發(fā)返回B的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理:$Fx=\frac{1}{2}mv_0^2$
聯(lián)立解得:${v_0}=4\sqrt{2}$m/s
(2)依據(jù)題意知,
①μ的最大值,對(duì)應(yīng)著物塊第一次到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為零,根據(jù)動(dòng)能定理有:
$-{μ_1}mgL=0-\frac{1}{2}mv_0^2$
解得:μ1=$\frac{1}{2}$
②μ的最小值,對(duì)應(yīng)著物塊撞后回到斜面某最高處,又下滑經(jīng)B恰好至C點(diǎn)停止,根據(jù)動(dòng)能定理有:
$-{μ_2}mg3L=0-\frac{1}{2}mv_0^2$
解得:μ2=$\frac{1}{6}$
綜上可知滿足題目條件的動(dòng)摩擦因數(shù)μ值:$\frac{1}{6}$≤μ<$\frac{1}{2}$或 $\frac{1}{6}$<μ<$\frac{1}{2}$.
答:
(1)小物體返回B點(diǎn)時(shí)的速度大小是4$\sqrt{2}$m/s;
(2)滿足題目條件的動(dòng)摩擦因數(shù)μ值為:$\frac{1}{6}$≤μ<$\frac{1}{2}$或 $\frac{1}{6}$<μ<$\frac{1}{2}$.
點(diǎn)評(píng) 本題首先要分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,根據(jù)條件選擇合適的物理規(guī)律是關(guān)鍵.當(dāng)已知力和時(shí)間時(shí),可根據(jù)動(dòng)力學(xué)方法求速度.當(dāng)涉及力在空間的效果時(shí),運(yùn)用動(dòng)能定理研究比較簡(jiǎn)便.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 甲比乙早出發(fā)且其間甲的速度比乙大,所以乙追不上甲 | |
B. | 在t=20s之前,甲比乙運(yùn)動(dòng)的快,t=20s之后乙比甲運(yùn)動(dòng)快 | |
C. | 乙是可以追上甲的,且追上甲的時(shí)刻為t=30s | |
D. | 因乙在t=10s時(shí)才開(kāi)始運(yùn)動(dòng),故t=10s時(shí),甲在乙前面,它們之間距離在乙追上甲前有最大 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 從離地高度為樓高一半處開(kāi)始 | B. | 從離地高度為樓高$\frac{1}{4}$處開(kāi)始 | ||
C. | 從離地高度為1 m處開(kāi)始 | D. | 從離地高度為5 m處開(kāi)始 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 粒子帶正電 | B. | 粒子速度逐漸減小 | ||
C. | A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) | D. | 粒子的電勢(shì)能減小 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 從原點(diǎn)指向第Ⅰ象限 | B. | 從原點(diǎn)指向第Ⅱ象限 | ||
C. | 從原點(diǎn)指向第Ⅲ象限 | D. | 從原點(diǎn)指向第Ⅳ象限 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 壓力和支持力都是彈力,方向總是垂直于接觸面 | |
B. | 放在桌面上的書(shū)本對(duì)桌面的作用力是重力 | |
C. | 繩對(duì)物體拉力的方向總是沿著繩,并指向繩收縮的方向 | |
D. | 桿對(duì)物體的彈力總是沿著桿,并指向桿收縮的方向 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | B. | C. | D. |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 只將S1從2撥向1時(shí),電流表示數(shù)變小 | |
B. | 只將S2從4撥向3時(shí),電流表示數(shù)變大 | |
C. | 只將S3從閉合變?yōu)閿嚅_(kāi),電阻R2兩端電壓不變 | |
D. | 只將變阻器R3的滑動(dòng)觸頭上移,變壓器的輸入功率增大 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
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