【題目】如圖所示,在傾角為θ=30°的固定斜面上,跨過定滑輪的輕繩一端系在小車的前端,另一端被坐在小車上的人拉。阎说馁|(zhì)量為60kg,小車的質(zhì)量為10kg,繩及滑輪的質(zhì)量、滑輪與繩間的摩擦均不計,斜面對小車間的摩擦阻力為人和小車總重力的0.1倍,取重力加速度g=10m/s2 , 當人以280N的力拉繩時,試求(斜面足夠長):
(1)人與車一起向上運動的加速度大。
(2)人所受摩擦力的大小和方向;
(3)某時刻人和車沿斜面向上的速度為3m/s,此時人松手,則人和車一起滑到最高點所用時間為多少?
【答案】
(1)解:對整體,設人的質(zhì)量為m1,小車質(zhì)量為m2,斜面對小車的摩擦力為f1=k(m1+m2)g,小車對人的靜摩擦力為f2,繩子上的張力為F.則:
2F﹣(m1+m2)gsin30°﹣f1=(m1+m2)a,①
f1=k(m1+m2)g,②
解得a=2m/s2
故人與車一起運動的加速度大小為2 m/s2.方向沿斜面向上;
答:人與車一起運動的加速度大小為2m/s2;方向沿斜面向上;
(2)解:對人受力分析知
F﹣m1gsin30°+f2=m1a,
解得f2=140N,方向沿斜面向上
故人所受摩擦力的大小為140N,方向沿斜面向上.
答:人所受摩擦力的大小為140N;方向沿斜面向上;
(3)解:撤去拉力后,人和車共同加速度為:a1=gsin30°+0.1g=6m/s2;
人和車一起滑到最高點所用時間t= =0.5s;
答:人和車一起滑到最高點所用時間為0.5s.
【解析】(1)將人和車看成整體,對整體分析,受總重力、兩個拉力、支持力和斜面的摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律求出整體的加速度.(2)人和車具有相同的加速度,根據(jù)人的加速度,求出人的合力,從而根據(jù)人的受力求出人所受摩擦力的大小和方向.(3)由牛頓第二定律確定加速度,再由速度公式可求得時間
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,AB為固定在豎直平面內(nèi)的 光滑圓弧軌道,軌道的B點與水平地面相切,其半徑為R,質(zhì)量為m的小球由A點靜止釋放,重力加速度為g,求:
(1)小球滑到最低點B時,小球速度v的大。
(2)小球剛到達最低點B時,軌道對小球的支持力FN的大小;
(3)小球通過光滑的水平面BC滑上固定半圓弧軌道,恰好到達半圓最高點D,D到地面的高度為h(已知h<R),則小球在半圓弧軌道上克服摩擦力所做的功Wf的大小.
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【題目】把Q=4×10﹣9C的試探電荷放在電場中的A點,具有的電勢能6×10﹣8J,求
(1)A點的電勢.
(2)若把Q=2×10﹣9C的試探電荷放在A點,則該點的電勢為多少?電荷所具有的電勢能為多大?
(3)若放入A點的電量變?yōu)椹?×10﹣9C , 則該電荷所具有的電勢能為多大?
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【題目】如圖所示,K1、K2閉合時,一質(zhì)量為m、帶電量為q的液滴,靜止在電容器的A、B兩平行金屬板間.現(xiàn)保持K1閉合,將K2斷開,然后將B板向下平移到圖中虛線位置,則下列說法正確的是( )
A.電容器的電容減小
B.A板電勢比電路中Q點電勢高
C.液滴將向下運動
D.液滴的電勢能增大
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【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道,半徑OA水平、OB豎直,一個質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點由靜止開始自由下落,小球沿軌道到達最高點B時恰好對軌道沒有壓力.已知AP=2R,重力加速度為g,則小球從P到B的運動過程中( )
A.重力做功mgR
B.機械能減少mgR
C.合外力做功mgR
D.克服摩擦力做功0.5mgR
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【題目】伽利略的自由落體實驗和加速度實驗均被選為最完美的實驗。在加速度實驗中,伽利略將光滑的直木板槽傾斜固定,讓銅球從木槽頂端沿斜面滑下,并用水鐘測量銅球每次下滑的時間,研究銅球的運動路程與時間的關系。亞里士多德曾預言銅球的運動速度是均勻不變的,伽利略卻證明銅球的運動路程與時間的平方成正比。請將亞里士多德的預言和伽利略的結論分別用公式表示(其中路程用x,速度用v,加速度用a,時間用t表示),亞里士多德的預言:________,伽利略的結論:________。
伽利略的兩個實驗之所以成功,主要原因是在自由落體的實驗中,忽略了空氣阻力,抓住了重力這一要素,在加速度實驗中,伽利略選用光滑直木板槽和銅球進行實驗研究銅球運動,是為了減少銅球運動的______,同時抓住銅球受______這一要素。
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【題目】為確保彎道行車安全,汽車進入彎道前必須減速.如圖所示,AB為進入彎道前的平直公路,BC為水平圓弧形彎道.已知AB段的距離SAB=14m,彎道半徑R=24m.汽車到達A點時速度vA=16m/s,汽車與路面間的動摩擦因數(shù)μ=0.6,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10m/s2 . 要確保汽車進入彎道后不側滑.求汽車
(1)在彎道上行駛的最大速度;
(2)在AB段做勻減速運動的最小加速度.
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【題目】如圖所示,一半徑為R的均勻帶正電圓環(huán)水平放置,環(huán)心為O點,在O正上方h高位置的A點與A′關于O對稱.質(zhì)量為m的帶正電的小球從A點靜止釋放,并穿過帶電環(huán).則小球從A點到A′過程中加速度(a)、重力勢能(EpG)、機械能(E)、電勢能(Ep電)隨位置變化的圖象一定不正確的是(取O點為坐標原點且重力勢能為零,向下為正方向,無限遠電勢為零)( )
A.
B.
C.
D.
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【題目】如圖所示,一電場的電場線分布關于y軸(沿豎直方向)對稱,O、M、N是y軸上的三個點,且OM=MN.P點在y軸右側,MP⊥ON.則( )
A.M點的電勢比P點的電勢低
B.將負電荷由O點移動到P點,電場力做正功
C.M、N兩點間的電勢差大于O、M兩點間的電勢差
D.在O點靜止釋放一帶正電粒子,該粒子將沿y軸做直線運動
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