19．如圖所示，小球A套在固定桿B上，桿B與水平面的夾角θ=37°，對A施加一水平向右的恒力F，使A從桿B的底端由靜止開始沿桿向上做加速運動．已知小球A的質(zhì)量為0.5kg，A、B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2．（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）若物體A的加速度為2m/s2，求F的大��？
（2）把力F方向改為豎直向上，使物體A產(chǎn)生相同的加速度，則在相同的時間內(nèi)，與水平方向施加力相比，哪種情況下F做的功多？

分析 （1）對物體受力分析，正交分解，根據(jù)牛頓第二定律求出F的大�。�
（2）根據(jù)功能關(guān)系，F(xiàn)做的功等于小球增加的機械能與系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的熱量之和，比較兩次產(chǎn)生的熱量多少即可．

解答 解：（1）對小球受力分析，如圖：

根據(jù)牛頓第二定律，沿斜面方向：Fcos37°-mgsin37°-f=ma
垂直斜面方向：N=Fsin37°+mgcos37°
又f=μN
聯(lián)立得：F≈7N
（2）若把力F改為豎直向上，則f=μN′
N′=Fcos37°-mgcos37°＜N
即此時的滑動摩擦力小于F水平方向時的摩擦力，
根據(jù)功能關(guān)系，F(xiàn)做的功等于小球增加的機械能與系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的熱量之和，兩種情況小球加速度相同則相同時間內(nèi)增加的機械能相同，
而F豎直方向時產(chǎn)生的滑動摩擦力較小，則摩擦產(chǎn)生的熱量較少，所以F豎直方向時做功較少；
答：（1）若物體A的加速度為2m/s2，F(xiàn)的大小約為7N；
（2）把力F方向改為豎直向上，使物體A產(chǎn)生相同的加速度，則在相同的時間內(nèi)，與水平方向施加力相比，F(xiàn)水平方向時做的功多．

點評 本題主要考查了牛頓第二定律的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確對小球進(jìn)行受力分析，難度不大，屬于中檔題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．如圖所示，一光滑小球在一圓弧形曲面內(nèi)做振幅A=1cm的振動，今測得1min內(nèi)完成振動30次（計算時取g=10m/s2，π2=10）

（1）求此凹面的半徑；
（2）若從小球過B點開始計時，取向右為正方向，試在圖（b）中作出一個周期的振動圖象．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．在平直的公路上汽車由靜止開始作勻加速運動，當(dāng)速度v1后立即關(guān)閉發(fā)動機讓其滑行，直到停止，v-t圖象如圖所示，設(shè)在運動的全過程中汽車的牽引力做功W1，克服摩擦力做功W2，則W1：W2為（　　）
A．1：1B．1：2C．1：3D．1：4

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．小明跟同學(xué)講述他在家里推衣櫥的故事：他想推動家里的衣櫥，但使出了全身力氣也沒推動，于是他便想了個妙招，如圖所示，用A、B兩塊長度相同木板，搭成一個底角較小的人字形架，然后往中央一站，衣櫥居然被推動了！下列說法正確的是（　�。�
A．這是不可能的，因為無論如何小明的力氣也沒那么大
B．這有可能，但A板對衣櫥的推力不可能大于小明的重力
C．如果小明站上去時衣櫥沒有動，小明應(yīng)該蹲在木板中央
D．如果小明站上去時衣櫥沒有動，小明應(yīng)該換用稍短一些的木板

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖所示，質(zhì)量m=1kg的物塊從h=2m高處沿傾角為30°的斜面由靜止滑下，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ1=$\frac{{\sqrt{3}}}{5}$，到達(dá)底部時通過小段光滑圓弧BC滑至水平傳送帶CE上，L=3m，D是CE之間的一點（不在傳送帶上，為一個固定的標(biāo)記點），距離皮帶輪左端的C點2m，傳送帶在半徑r=0.2m的皮帶輪帶動下以ω=20rad/s的角速度逆時針轉(zhuǎn)動，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ2=0.3，取g=10m/s2．求：
（1）物塊第一次通過C、D兩點時的速度大小vC和vD；
（2）物塊從出發(fā)到第二次經(jīng)過D點的過程中，因摩擦產(chǎn)生的熱量Q．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．玩陀螺是省會石家莊陀螺愛好者的一項健身活動，如圖所示為一個玩具陀螺，a，b，c是陀螺上的三個點，當(dāng)陀螺繞垂直與地面的軸線以角速度ω穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時，下列判斷正確的是（　　）
A．a點的角速度比b點的大B．a點的線速度比b點的小
C．a，b，c三點的線速度大小相等D．a，b，c三點的角速度相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．關(guān)于能的轉(zhuǎn)化和守恒，下列說法錯誤的是（　　）
A．能量既不會憑空產(chǎn)生也不會憑空消失
B．能量可以從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式
C．能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體
D．因為能量守恒，所以“能源危機”是不可能的，我們不需要節(jié)約能源

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖所示，一種β射線管由平行金屬板A、B和平行于金屬板的細(xì)管C組成細(xì)管C與兩金屬管等距．放射源S在A極板左端，可以向各個方向發(fā)射不同速度的β粒子．為使β粒子可能從細(xì)管C水平射出，可在A、B板間的整個空間加上（　�。�
A．垂直紙面向內(nèi)的勻速磁場
B．水平向左的勻強電場
C．豎直向上的勻強電場
D．方向互相垂直的勻強電場和勻強磁場

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示，半徑為R的圓環(huán)均勻帶電，單位長度的電荷量為λ，圓心在O點，過圓心與環(huán)面垂直的軸線上有P點，PO=r．以無窮遠(yuǎn)為電勢零點，則關(guān)于P點的電勢φp大小的解答，有如下四個表達(dá)式，式中的k為靜電力常量．要判斷這四個表達(dá)式是否合理，你可以不必進(jìn)行復(fù)雜的計算，而根據(jù)所學(xué)的物理知識和物理方法進(jìn)行分析，從而判斷解的合理性或正確性．根據(jù)你的判斷，下述表達(dá)式中正確的是（　　）
A．$\frac{2πkλR}{\sqrt{{R}^{2}+{r}^{2}}}$B．2πkλ$\sqrt{\frac{R}{{R}^{2}+{r}^{2}}}$C．$\frac{2πkλr}{R}$D．$\frac{2πkλ}{R}$

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案