2．如圖所示，傾角θ=30°足夠長的斜面頂端固定一光滑定滑輪，輕繩跨過定滑輪，兩端分別連接鉤碼和帶凹槽的木塊，木塊的凹槽內(nèi)放置一個鉤碼，兩鉤碼的質(zhì)量均為m=0.1kg，木塊沿斜面向下勻速運動，速度大小為v0=10m/s，已知木塊與斜面間動摩擦因數(shù)μ=$\frac{\sqrt{3}}{6}$，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）木塊的質(zhì)量M；
（2）若迅速將凹槽內(nèi)的鉤碼掛到左側(cè)鉤碼上，不計此過程中對系統(tǒng)速度的影響，木塊經(jīng)多長時間速度減為零．

分析 （1）對凹槽和鉤碼整體進行受力分析，根據(jù)沿繩方向上的合力為零列式，即可求得木塊的質(zhì)量；
（2）掛上鉤碼后對M和鉤碼根據(jù)牛頓第二定律列式可求得加速度，再根據(jù)速度公式即可求得減速到零所需要的時間．

解答 解：（1）由于勻速下滑，設(shè)繩拉力為T，對凹槽和鉤碼整體受力分析得：
（M+m）gsinθ=T+μ（M+m）gcosθ
對鉤碼受力分析得：T=mg
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：M=0.3kg  
（2）設(shè)M減速下的滑加速度為a，對M應(yīng)用牛頓第二定律得：
Mgsinθ-μMgcosθ-T=Ma
對鉤碼應(yīng)用牛頓第二定律得：T-2mg=2ma
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：a=-2.5m/s2 
由運動學(xué)公式：v=v0+at可得減速到零所需要的時間為：
t=4s  
答：（1）木塊的質(zhì)量M為0.3kg；
（2）若迅速將凹槽內(nèi)的鉤碼掛到左側(cè)鉤碼上，不計此過程中對系統(tǒng)速度的影響，木塊經(jīng)4s時間速度減為零．

點評 本題考查牛頓第二定律對于連接體的應(yīng)幫問題的解決方法，要注意明確研究對象，能正確根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度，本題中要注意應(yīng)對沿繩方向進行分析求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，用細(xì)繩連接的質(zhì)量相等的甲、乙兩物塊懸掛在輕質(zhì)彈簧下面靜止不動，將細(xì)繩剪斷瞬間（　�。�
A．甲的加速度方向向上B．乙的加速度方向向上
C．乙的加速度大小為0D．甲的加速度大小為2g

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示，在光滑水平面上有一靜止小車，小車足夠長，車上右端靜止地放置著一小物體，物體和小車間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，物塊質(zhì)量m=1kg，小車質(zhì)量M=2kg，重力加速度g=10m/s2．現(xiàn)用水平恒力F拉動小車，下列關(guān)于物塊的加速度a1和小車的加速度a2的說法正確的是（　　）
A．當(dāng)水平恒力F=3N時，a1=1m/s2，a2=1m/s2
B．當(dāng)水平恒力F=3N時，a1=1m/s2，a2=2m/s2
C．當(dāng)水平恒力F=9N時，a1=3m/s2，a2=3m/s2
D．當(dāng)水平恒力F=9N時，a1=2m/s2，a2=3.5m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

10．如圖所示，物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑，經(jīng)過B點后進入水平面（設(shè)經(jīng)過B點前后速度大小不變），最后停在C點，每隔0.2秒鐘通過速度傳感器測量物體的瞬時速度，如表給出了部分測量數(shù)據(jù)，物體與水平面的動摩擦因數(shù)是0.2；從A運動到C的過程中平均速率為1.25m/s（重力加速度g=10m/s2）．
t（s）0.00.20.4…1.21.4…
v（m/s）0.01.02.0…1.10.7…

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．如圖所示，豎直平面內(nèi)有一光滑直桿AB，桿與豎直方向的夾角為θ（0°≤θ≤90°），一質(zhì)量為m的小圓環(huán)套在直桿上．給小圓環(huán)施加一于該豎直平面平行的恒力F，并從A端由靜止釋放．改變直桿和豎直方向的夾角θ，當(dāng)直桿與豎直方向的夾角為60°時，小圓環(huán)在直桿上運動的時間最短，重力加速度為g，則（　�。�
A．恒力F一定沿與水平方向夾角30°斜向右下的方向
B．恒力F和小圓環(huán)的重力的合力一定沿與水平方向夾角30°斜向右下的方向
C．恒力F的最小值為$\frac{1}{2}$mg
D．若恒力F的方向水平向右，則恒力F的大小為$\sqrt{3}$mg

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖甲所示是法拉第制作的世界上最早的發(fā)電機和電動機的實驗裝置，有一個可繞固定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的銅盤，銅盤的一部分處在蹄形磁鐵當(dāng)中．實驗時用導(dǎo)線連接銅盤的中心C，用導(dǎo)線通過滑片與銅盤的邊緣D 連接且接觸良好．如圖乙所示，若用外力搖手柄使得銅盤轉(zhuǎn)動起來時，在CD兩端會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢；如圖丙所示若將導(dǎo)線連接外電源，則銅盤會轉(zhuǎn)動起來．下列說法正確的是（　�。�
A．如圖甲所示，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的原因是銅盤盤面上無數(shù)個同心圓環(huán)中的磁通量發(fā)生了變化
B．如圖乙所示，用外力順時針（從左邊看）轉(zhuǎn)動銅盤，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，且盤中電流從D端流出，C端流入
C．如圖丙所示，用電池為銅盤通電后銅盤轉(zhuǎn)動起來，其轉(zhuǎn)動方向為從左邊看為逆時針
D．如圖丙所示，若用外力逆時針（從左邊看）轉(zhuǎn)動銅盤，一定能給電池充電

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖所示，在豎直平面內(nèi)直線AB與豎直方向成30°角，AB左側(cè)有勻強電場，右側(cè)有垂直紙面向外的勻強磁場．一質(zhì)量為m、電量為q的帶負(fù)電的粒子，從P點以初速υ0豎直向下射入電場，粒子首次回到邊界AB時，經(jīng)過Q點且速度大小不變，已知P、Q間距為l，之后粒子能夠再次通過P點，（粒子重力不計）求：
（1）勻強電場場強的大小和方向；
（2）勻強磁場磁感強度的可能值．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．如圖所示，兩根相距d=0.2m的平行金屬光滑長導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，并處于豎直方向的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度B=0.2T，導(dǎo)軌上橫放著兩根金屬細(xì)桿AB、CD構(gòu)成矩形回路，每條金屬細(xì)桿的電阻均為r=0.25Ω．回路中其余部分的電阻可不計．已知兩金屬細(xì)桿在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下沿導(dǎo)軌朝相反方向勻速平移，速度大小都是v=5m/s．則（　�。�
A．回路中的電流強度為I=0.4A
B．A、B兩點之間的電勢差為0
C．作用于每條細(xì)桿上的拉力為F=1.6×10-2N
D．作用于每條細(xì)桿上的拉力的功率為P=8.0×10-2W

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．用力F托住一個掛在輕彈簧下的砝碼盤使彈簧正好保持原長，如圖所示，砝碼盤內(nèi)有一個砝碼，當(dāng)突然撤去外力F后，砝碼對盤的壓力正好等于砝碼重力的情況發(fā)生在（　　）
A．盤下落的全過程中B．撤去外力F放開盤的一瞬間
C．盤下落到有最大速度時D．盤下落到速度為零時

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