【題目】如圖所示,傾角為θ的斜面與光滑的水平面平滑相連,在水平面的左端固定有一輕質(zhì)水平彈簧,一質(zhì)量為m=0.1kg的小物塊以初速度v0=4m/s由水平面滑上斜面,小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=,斜面的傾角θ可在0°≤θ≤75°的范圍內(nèi)變化(調(diào)節(jié)好后即保持不變)。已知重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力。
(1)求當(dāng)θ取何值時(shí),小物塊第一次沿斜面上滑到最高點(diǎn)所用的時(shí)間最短,并求出最短時(shí)間;
(2)當(dāng)θ取不同值時(shí),求小物塊在運(yùn)動(dòng)的全過程中產(chǎn)生的摩擦熱量Q與tanθ的關(guān)系式。
【答案】(1)θ=60°, (2)Q=0.8J
【解析】
(1)小物塊沿斜面上滑時(shí),由牛頓第二定律:mgsinθ+μmgcosθ=ma
上滑時(shí)間
解得:
由數(shù)學(xué)知識可知,當(dāng)θ=600時(shí),
(2)小物塊恰好的斜面上保持靜止時(shí)有:mgsinθ=μmgcosθ
解得θ=300,
則當(dāng)0≤θ≤300,小物塊在斜面上停下后即保持靜止,
小物塊在斜面上滑行的距離為
小物塊因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q=μmgcosθs
聯(lián)立解得:
當(dāng)300<θ≤750,小物塊在斜面上到達(dá)最高點(diǎn)后返回,經(jīng)多次往返運(yùn)動(dòng)后,最終靜止在水平面上,則小物塊摩擦產(chǎn)生的熱量為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,1、2兩細(xì)繩與水平車頂?shù)膴A角分別為300和600,物體質(zhì)量為m,現(xiàn)讓小車以2g(g為重力加速度)的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)物體與車保持相對靜止時(shí),求:繩1中彈力的大。
下面是一位同學(xué)的解法
解:以物體m為研究對象,受力分析如圖,由牛頓第二定律
得:
x:T1cos300-T2cos600=ma
y:T1sin300 +T2sin600=mg
解得:T1=(+)mg
你認(rèn)為該同學(xué)的解法正確嗎?如有錯(cuò)誤請寫出正確的解法。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一汽車在平直公路上15m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)發(fā)現(xiàn)前方發(fā)生事故時(shí)以3m/s2的加速度緊急剎車,停在發(fā)生事故位置前,那么剎車過程中前2s內(nèi)的位移與最后2s的位移的比值為( 。
A. B. 3 C. D. 4
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為θ的固定斜面上;瑝K與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等,重力加速度為g,則( )
A. 將滑塊由靜止釋放,如果μ>tanθ,滑塊將下滑
B. 給滑塊沿斜面向下的初速度,如果μ<tanθ,滑塊將減速下滑
C. 用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動(dòng),如果μ=tanθ,拉力大小應(yīng)是2mgsinθ
D. 若用平行于斜面向下的力拉滑塊能使之向下勻速滑動(dòng),則必有μ>tanθ
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量均為的木塊A和B,用勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧連接,最初系統(tǒng)靜止.用大小、方向豎直向上的恒力拉A直到B剛好離開地面,則在此過程中
A.A上升的初始加速度大小為2g
B.彈簧對A和對B的彈力是一對作用力與反作用力
C.A上升的最大高度為
D.A上升的速度先增大后減少
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,傾角為37的斜面長L=1.9m,在斜面底端正上方的O點(diǎn)將一小球以速度v0=3m/s水平拋出,與此同時(shí)釋放在斜面頂端的滑塊,經(jīng)過一段時(shí)間后小球恰好能以垂直斜面的方向擊中滑塊(小球和滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)
求:(1)拋出點(diǎn)O離斜面底端的高度;
(2)滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】公路上行駛的兩汽車之間保持一定的安全距離。當(dāng)前車突然停止時(shí),后車司機(jī)可以采取剎車措施,使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相碰。通常情況下,人的反應(yīng)時(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1s。當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時(shí),安全距離為120m,設(shè)雨天時(shí)汽車輪胎與瀝青路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的2/5,若要求安全距離仍為120m,求汽車在雨天安全行駛的最大速度。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,等腰直角斜面體OCD由不同材料A、B拼接而成,P為兩材料在CD邊上的交點(diǎn),且DP>CP.現(xiàn)OD邊水平放置,讓小物塊無初速從C滑到D;然后將OC邊水平放置,再讓小物塊無初速從D滑到C,小物塊兩次滑動(dòng)到達(dá)P點(diǎn)的時(shí)間相同.下列說法正確的是( )
A. A、B材料的動(dòng)摩擦因數(shù)必相同
B. 兩次滑動(dòng)中物塊到達(dá)P點(diǎn)速度大小相等
C. 兩次滑動(dòng)中物塊到達(dá)底端速度大小相等
D. 兩次滑動(dòng)中物塊到達(dá)底端的過程中機(jī)械能損失不相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,虛線a、b、c代表電場中的三個(gè)等勢面,相鄰等勢面之間的電勢差相等,即Uab=Ubc,實(shí)線為一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,P、R、Q是這條軌跡上的三點(diǎn),R點(diǎn)在等勢面b上,據(jù)此可知()
A. 帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的加速度比在Q點(diǎn)的加速度小
B. 帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的電勢能比在Q點(diǎn)的小
C. 帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的動(dòng)能大于在Q點(diǎn)的動(dòng)能
D. 三個(gè)等勢面中,c的電勢最高
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