如圖所示，斜面底端與一水平板左端a相接，平板長2L，中心C固定在高為R=L=1m的豎直支架上，支架的下端與垂直于紙面的固定轉(zhuǎn)軸O連接，因此平板可繞轉(zhuǎn)軸O沿順時針方向翻轉(zhuǎn)。當(dāng)把質(zhì)量m=0.5kg的小物塊A輕放在C點右側(cè)離C點0.2 m處時，平板左端a恰不受支持力。A與斜面間和平板的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.2，A從斜面由靜止下滑，不計小物塊在a處碰撞時的能量損失。重力加速度g=10 m/s2�，F(xiàn)要保證平板不翻轉(zhuǎn)，求：

（1）小物塊能在平板上滑行的最大距離。

（2）有同學(xué)認(rèn)為，在h0一定的情況下，平板是否翻轉(zhuǎn)與斜面的傾角有關(guān)，傾角越大，越容易翻轉(zhuǎn)。請用相關(guān)知識分析上述認(rèn)識是否正確。

（3）若h0=1m，斜面傾角不能超過多大？

 

【答案】

（1）1m（2）見解析（3）

【解析】求出摩擦力，根據(jù)車矩平衡求出最大距離；討論到C點的情況來判斷；根據(jù)所給數(shù)據(jù)，利用動能定律求出角度。

(1) （4分） 滑動摩擦力 （1分） 

其順時針力矩為Mf=fR=1Nm （1分）

平板的重力矩為M=mgd=0.5×10×0.2Nm=1Nm，（1分）

根據(jù)力矩平衡條件可得小物塊在平板上滑行的最大距離為1m. （1分）

(2) （3分）要使平板發(fā)生翻轉(zhuǎn)，小物塊至少要滑到C點右側(cè)。由于小物塊在平板上克服摩擦力做功是確定的，所以在h0一定的情況下，斜面傾角越大，克服斜面摩擦力做的功就越小，能滑行的距離就越長，即平板越容易翻轉(zhuǎn)。（列式說明同樣給分）

(3) （5分）設(shè)小物塊恰好能滑到C點，

由動能定理得  （2分）

式中，   （2分）

，代入數(shù)據(jù)，解得  （1分）

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?長寧區(qū)二模）如圖所示，斜面底端與一水平板左端a相接，平板長2L，中心C固定在高為R=L=1m的豎直支架上，支架的下端與垂直于紙面的固定轉(zhuǎn)軸O連接，因此平板可繞轉(zhuǎn)軸O沿順時針方向翻轉(zhuǎn)．當(dāng)把質(zhì)量m=0.5kg的小物塊A輕放在C點右側(cè)離C點0.2m處時，平板左端a恰不受支持力．A與斜面間和平板的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2，A從斜面由靜止下滑，不計小物塊在a處碰撞時的能量損失．重力加速度g=10m/s2．現(xiàn)要保證平板不翻轉(zhuǎn)，求：
（1）小物塊能在平板上滑行的最大距離．
（2）有同學(xué)認(rèn)為，在h0一定的情況下，平板是否翻轉(zhuǎn)與斜面的傾角有關(guān)，傾角越大，越容易翻轉(zhuǎn)．請用相關(guān)知識分析上述認(rèn)識是否正確．
（3）若h0=1m，斜面傾角不能超過多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，斜面底端與一水平板左端a相接，平板長2L，中心C固定在高為R=L=1m的豎直支架上，支架的下端與垂直于紙面的固定轉(zhuǎn)軸O連接，因此平板可繞轉(zhuǎn)軸O沿順時針方向翻轉(zhuǎn)。當(dāng)把質(zhì)量m=0.5kg的小物塊A輕放在C點右側(cè)離C點0.2 m處時，平板左端a恰不受支持力。A與斜面間和平板的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.2，A從斜面由靜止下滑，不計小物塊在a處碰撞時的能量損失。重力加速度g=10 m/s2�，F(xiàn)要保證平板不翻轉(zhuǎn)，求：

（1）小物塊能在平板上滑行的最大距離。

（2）有同學(xué)認(rèn)為，在h0一定的情況下，平板是否翻轉(zhuǎn)與斜面的傾角有關(guān)，傾角越大，越容易翻轉(zhuǎn)。請用相關(guān)知識分析上述認(rèn)識是否正確。

（3）若h0=1m，斜面傾角不能超過多大？

 

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科目：高中物理 來源：2012屆上海市長寧區(qū)高三4月教學(xué)質(zhì)量檢測（二模）物理試卷2（帶解析） 題型：計算題

如圖所示，斜面底端與一水平板左端a相接，平板長2L，中心C固定在高為R=L=1m的豎直支架上，支架的下端與垂直于紙面的固定轉(zhuǎn)軸O連接，因此平板可繞轉(zhuǎn)軸O沿順時針方向翻轉(zhuǎn)。當(dāng)把質(zhì)量m=0.5kg的小物塊A輕放在C點右側(cè)離C點0.2 m處時，平板左端a恰不受支持力。A與斜面間和平板的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.2，A從斜面由靜止下滑，不計小物塊在a處碰撞時的能量損失。重力加速度g="10" m/s2�，F(xiàn)要保證平板不翻轉(zhuǎn)，求：

（1）小物塊能在平板上滑行的最大距離。
（2）有同學(xué)認(rèn)為，在h0一定的情況下，平板是否翻轉(zhuǎn)與斜面的傾角有關(guān)，傾角越大，越容易翻轉(zhuǎn)。請用相關(guān)知識分析上述認(rèn)識是否正確。
（3）若h0=1m，斜面傾角不能超過多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

 一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為kg的小球A，另一端掛在光滑水平軸O上，O到小球的距離為L=0.1m，小球跟水平面接觸，但無相互作用，在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個光滑的斜面和一個豎直擋板，如圖所示，斜面底端與豎直擋板間水平面的距離s為2m，動摩擦因數(shù)為0.25．現(xiàn)有一小滑塊B，質(zhì)量也為m，從斜面上滑下，與小球碰撞時木塊和小球交換速度，與擋板碰撞不損失機(jī)械能．若不計空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質(zhì)點，g取10m/s2，試問：

(1)若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后，使小球恰好在豎直平面內(nèi)

做圓周運(yùn)動，求此高度h.

(2)若滑塊B從h=5m處滑下，求滑塊B與小球第一次碰后瞬間繩子對小球的拉力．

(3)若滑塊B從h=5m 處下滑與小球碰撞后，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，求小球做完整圓周運(yùn)動的次數(shù)．

 

 

 

 

 

 

 

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