【題目】如圖所示,型裝置放在光滑水平地面上,其右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個(gè)力傳感器,當(dāng)力傳感器受到壓力時(shí),示數(shù)為正值;當(dāng)力傳感器受到拉力時(shí),示數(shù)為負(fù)值。AB段水平,長為L=5m,BC段光滑且足夠長。小滑塊質(zhì)量m=2kg,在水平向右的恒力F=15N的作用下從A處由靜止開始運(yùn)動,到達(dá)B點(diǎn)后撤去力F,不計(jì)滑塊在B處的速率變化。已知滑塊與AB間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,g10m/s2。求:

(1)滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的時(shí)間t和到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度vB;

(2)若以AB為零勢能面,滑塊動能與重力勢能相等的位置與B點(diǎn)的高度差h;

(3)滑塊在水平面AB上運(yùn)動時(shí),力傳感器的示數(shù)。

【答案】(1)2s,5m/s(2)0.625m(3)10N或-10N

【解析】

(1)根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式即可求出滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的時(shí)間t和到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度;

(2)根據(jù)機(jī)械能守恒定律即可求解滑塊動能與重力勢能相等的位置與B點(diǎn)的高度差;

(3)裝置始終靜止,水平方向受到滑塊對它的滑動摩擦力,力傳感器的示數(shù)等于滑動摩擦力的大小,滑塊在水平面AB上向右滑動時(shí),滑塊受到的摩擦力向左,裝置受到的滑動摩擦力向右,傳感器受到壓力;當(dāng)滑塊在水平面AB上向左滑動時(shí),滑塊受到的摩擦力向右,裝置受到的滑動摩擦力向左,傳感器受到拉力。

(1) A運(yùn)動到B的過程中,滑塊受力分析如圖所示

FN=mg

F-Ff=ma

Ff=μFN

所以F-μmg=ma

解得:

由勻變速直線運(yùn)動公式

解得:t=2s

vB=at=2.5×2m/s=5m/s;

(2) 由于BC段光滑,滑塊在斜面BC上運(yùn)動時(shí)只有重力做功,機(jī)械能守恒,設(shè)滑塊動能與重力勢能相等時(shí),滑塊速度為v,與B點(diǎn)的高度差為h

由機(jī)械能守恒定律得:

由題意可知

所以

解得:

(3) 滑塊沿AB運(yùn)動,壓力傳感器的示數(shù),大小等于滑塊所受摩擦力的大小

T=μmg=0.5×20N=10N

當(dāng)滑塊沿平面向右運(yùn)動時(shí),力傳感器受到擠壓力示數(shù)為正值,即T=10N

當(dāng)滑塊從斜面上滑回水平面向左運(yùn)動時(shí),力傳感器受到拉力,示數(shù)為負(fù),即T=-10N。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下面是某同學(xué)對電場中的一些概念及公式的理解,其中正確的是( 。

A. 根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式可知,電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度與試探電荷所帶的電荷量成反比

B. 根據(jù)電容的定義式可知,電容器的電容與其所帶電荷量成正比,與兩極板間的電壓成反比

C. 根據(jù)真空中點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式可知,電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度與場源電荷所帶的電荷量無關(guān)

D. 根據(jù)電勢差的定義式可知,帶電荷量為1 C的正電荷,從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)克服電場力做功為1 J,則A、B兩點(diǎn)間的電勢差為﹣1 V

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】a、c、d、b依次為x軸上的四個(gè)點(diǎn),ab、cd均以原點(diǎn)0對稱。a、b兩點(diǎn)固定著兩個(gè)電荷量相等的點(diǎn)電荷,如圖所示的-x圖像描繪了x軸上部分區(qū)域的電場強(qiáng)度變化情況(x軸正方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度的正方向)。下列判斷正確的是( )

A. c、d兩點(diǎn)的場強(qiáng)相同

B. c、d兩點(diǎn)的電勢相同

C. 正的試探電荷從c移到d電場力做負(fù)功

D. 負(fù)的試探電荷在c處的電勢能較d處大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”試驗(yàn)中,閉合電鍵后,不能使靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的措施是 ( )

A. 把原線圈從副線圈中拔出

B. 斷開電鍵

C. 保持電路中電路穩(wěn)定

D. 改變滑動變阻器阻值

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】足夠長光滑斜面BC的傾角α=53°,小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5,水平面與斜面之間在B點(diǎn)由一小段弧形連接,一質(zhì)量m=2 kg的小物塊靜止于A點(diǎn),現(xiàn)在AB段對小物塊施加與水平方向成α=53°角斜向上的恒力F,如圖甲所示,小物塊在AB段運(yùn)動的速度時(shí)間圖象如圖乙所示,到達(dá)B點(diǎn)迅速撤去恒力F。(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:

(1)小物塊所受到的恒力F大;

(2)小物塊從B點(diǎn)沿斜面向上運(yùn)動到返回B點(diǎn)所用的時(shí)間;

(3)小物塊能否返回到A點(diǎn)?若能,計(jì)算小物塊通過A點(diǎn)時(shí)的速度;若不能,計(jì)算小物塊停止運(yùn)動時(shí)離B點(diǎn)的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為m1 kg的物體置于傾角為θ37°的固定且足夠長的斜面上,對物體施以平行于斜面向上的拉力F,t11 s時(shí)撤去拉力,物體運(yùn)動的部分vt圖象如圖乙所示.試求:

(1)拉力 F的大。

(2)t4 s時(shí)物體的速度v的大。

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【題目】如圖所示,以O點(diǎn)為圓心,以R=0.20 m為半徑的圓與坐標(biāo)軸交點(diǎn)分別為a、b、c、d,該圓所在平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)方向與x軸正方向成θ=60°角,已知a、b、c三點(diǎn)的電勢分別為4 V、4 V、V,則下列說法正確的是(  )

A. 該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=V/m

B. 該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=80 V/m

C. d點(diǎn)的電勢為V

D. d點(diǎn)的電勢為-4 V

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【題目】某物理小組對輕彈簧的彈性勢能進(jìn)行探究,實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示:輕彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一物塊接觸而不連接,紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與物塊連接.向左推物塊使彈簧壓縮一段距離,由靜止釋放物塊,通過測量和計(jì)算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能.

1)實(shí)驗(yàn)中涉及到下列操作步驟:

把紙帶向左拉直

松手釋放物塊

接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源

向左推物塊使彈簧壓縮,并測量彈簧壓縮量

上述步驟正確的操作順序是__(填入代表步驟的序號).

2)圖(b)中ML紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實(shí)際打點(diǎn)結(jié)果.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz.由M紙帶所給的數(shù)據(jù),可求出在該紙帶對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中物塊脫離彈簧時(shí)的速度為__m/s.比較兩紙帶可知,__(填“M”“L”)紙帶對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮后的彈性勢能大.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在網(wǎng)球的網(wǎng)前截?fù)艟毩?xí)中,若練習(xí)者在球網(wǎng)正上方距地面H處,將球以速度v沿垂直球網(wǎng)的方向擊出,球剛好落在底線上。已知底線到網(wǎng)的距離為L,重力加速度為g,將球的運(yùn)動視為平拋運(yùn)動,下列表述正確的是( )

A. 球的速度v大于

B. 球從擊出至落地所用時(shí)間為

C. 球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移等于L

D. 球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移與球的質(zhì)量無關(guān)

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