精英家教網(wǎng)如圖（a）所示，傾角為θ的光滑斜面固定在水平地面上，一物體在水平推力F的作用下沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，逐漸增大F，物體的加速度隨之改變，其加速度a隨F變化的圖象如圖（b）所示．根據(jù)圖（b）中所提供的信息可以計(jì)算出物體的質(zhì)量為
 
kg；若斜面粗糙，其他條件保持不變，請(qǐng)?jiān)趫D（b）中畫出改變F后，物體加速度a隨F變化的大致圖象．
分析：對(duì)物體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得出力F與加速度a的函數(shù)關(guān)系，然后結(jié)合圖象得出相關(guān)信息．
解答：解：對(duì)物體受力分析，受推力、重力、支持力，如圖
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x方向：Fcosθ-mgsinθ=ma   ①
y方向：N-Fsinθ-Gcosθ=0   ②
解得
從圖象中取兩個(gè)點(diǎn)（30N，6m/s2），（0N，-6m/s2）代入①②式解得
m=2kg，θ=37°
（2）若斜面粗糙，對(duì)物體受力分析有：推力、重力、支持力和摩擦力．
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x方向：Fcosθ-mgsinθ-f=ma   ①
y方向：N-Fsinθ-Gcosθ=0   ②
所以有摩擦力的情況下，a-F圖象可知：直線截距下移、斜率減小
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故答案為：2；直線截距下移、斜率減小
點(diǎn)評(píng)：正確的受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求解合力與加速度的關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（a）所示，傾角θ=30°的光滑固定斜桿底端固定一電量為Q=2×10-4C的正點(diǎn)電荷，將一帶正電小球（可視為點(diǎn)電荷）從斜桿的底端（但與Q未接觸）靜止釋放，小球沿斜桿向上滑動(dòng)過程中能量隨位移的變化圖象如圖（b）所示，其中線1為重力勢(shì)能隨位移變化圖象，線2為動(dòng)能隨位移變化圖象．（g=10m/s2，靜電力恒量K=9×109N?m2/C2）則
（1）描述小球向上運(yùn)動(dòng)過程中的速度與加速度的變化情況；
（2）求小球的質(zhì)量m和電量q；
（3）斜桿底端至小球速度最大處由底端正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的電勢(shì)差U；
（4）在圖（b）中畫出小球的電勢(shì)能ε 隨位移s變化的圖線．（取桿上離底端3m處為電勢(shì)零點(diǎn)）
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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?浦東新區(qū)一模）如圖（a）所示，傾角為θ的平行金屬軌道AN和A′N′間距為L(zhǎng)，與絕緣光滑曲面在NN′處用平滑圓弧相連接，金屬軌道的NN′和MM′區(qū)間處于與軌道面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，軌道頂端接有定值電阻R和電壓傳感器，不計(jì)金屬軌道電阻和一切摩擦，PP′是質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒．現(xiàn)開啟電壓傳感器，將該金屬棒從斜面上高H處?kù)o止釋放，測(cè)得初始一段時(shí)間內(nèi)的U-t（電壓與時(shí)間關(guān)系）圖象如圖（b）所示（圖中Uo為已知）．求：
（1）t3-t4時(shí)間內(nèi)金屬棒所受安培力的大小和方向；
（2）t3時(shí)刻金屬軌道的速度大小；
（3）t1-t4時(shí)間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的總熱能QR；
（4）在圖（c）中定性畫出t4時(shí)刻以后可能出現(xiàn)的兩種典型的U-t關(guān)系大致圖象．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013上海市13校聯(lián)考）如圖（a）所示，傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B，沿斜面寬度都為d，區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直斜面向上，區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直斜面向下，兩磁場(chǎng)區(qū)域間距為d 。斜面上有一矩形導(dǎo)體框，其質(zhì)量為m，電阻為R，導(dǎo)體框ab、cd邊長(zhǎng)為L，bc、ad邊長(zhǎng)為3d/2。剛開始時(shí)，導(dǎo)體框cd邊與磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ的上邊界重合；t=0時(shí)刻，靜止釋放導(dǎo)體框；t1時(shí)刻ab邊恰進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ，框中電流為I1；隨即平行斜面垂直于cd邊對(duì)導(dǎo)體框施加力，使框中電流均勻增加，到t2時(shí)刻框中電流為I2。此時(shí)，ab邊未出磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ，框中電流如圖（b）所示。

（1）在0- t2時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)體框截面的電量為多少？

（2）在0- t1時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體框產(chǎn)生的熱量為多少？

（3）證明金屬框在t1-t2時(shí)間內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，并求出加速度；

（4）令t1-t2時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體框加速度為a , 寫出t1-t2時(shí)間內(nèi)施加在導(dǎo)體框上的力F與時(shí)刻t的函數(shù)式，并定性分析F大小的變化情況。

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省溫州市十校聯(lián)合體高三上學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（22分）如圖（a）所示，傾角θ＝30（的光滑固定斜桿底端固定一電量為Q＝2×10-4C的正點(diǎn)電荷，將一帶正電小球（可視為點(diǎn)電荷）從斜桿的底端（但與Q未接觸）靜止釋放，小球沿斜桿向上滑動(dòng)過程中能量隨位移的變化圖像如圖（b）所示，其中線1為重力勢(shì)能隨位移變化圖像，線2為動(dòng)能隨位移變化圖像。（g＝10m/s2，靜電力恒量K=9×109N·m2/C2）則:?

（1）描述小球向上運(yùn)動(dòng)過程中的速度與加速度的大小變化情況；

（2）求小球的質(zhì)量m和電量q；

（3）斜桿底端至小球速度最大處由底端正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的電勢(shì)差U；

（4）在圖（b）中畫出小球的電勢(shì)能（ 隨位移s變化的圖線。（取桿上離底端3m處為電勢(shì)零點(diǎn)）

 

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