15.海濱游樂園里有一種滑沙的游樂活動(dòng).如圖所示,人坐在滑板上從斜坡的高處A點(diǎn)由靜止開始滑下,滑到斜坡底部B點(diǎn)后沿水平滑道再滑行一段距離到C點(diǎn)停下來.斜坡滑道與水平滑道間是平滑連接的,滑板與兩滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.50,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g=10m/s2.斜坡傾角θ=37°,人和滑板的總質(zhì)量m=60kg.(已知:sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)求人在斜坡上下滑時(shí)受到的摩擦力大;
(2)若斜面AB長L=60m,則人沿斜坡滑到B點(diǎn)時(shí)的速度多大?此后在水平滑道上滑行的距離是多少?

分析 (1)根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式可以求出滑動(dòng)摩擦力;
(2)由牛頓第二定律求出加速度,然后應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式分析答題.

解答 解:(1)人在斜坡上下滑時(shí)的摩擦力大。
f=μmgcosθ=0.5×60×10×$\frac{\sqrt{3}}{2}$=150$\sqrt{3}$N;
(2)在斜坡上,由牛頓第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma,
解得:a=g(sinθ-μcosθ)=10×(0.6-0.5×0.8)=2m/s2;
在AB段,由速度位移公式得:v2=2as,
到達(dá)B點(diǎn)的速度:v=$\sqrt{2aL}$=$\sqrt{2×2×60}$=4$\sqrt{15}$m/s,
人在BC段的加速度為:a′=$\frac{μmg}{m}$=μg=0.5×10=5m/s2
在BC段,由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式得:
位移:x=$\frac{{v}^{2}}{2a′}$=$\frac{(4\sqrt{15})^{2}}{2×5}$=24m;
答:(1)人在斜坡上下滑時(shí)受到的摩擦力大小為150$\sqrt{3}$N;
(2)若斜面AB長L=60m,則人沿斜坡滑到B點(diǎn)時(shí)的速度為4$\sqrt{15}$m/s,此后在水平滑道上滑行的距離是24m.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的應(yīng)用,分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過程,應(yīng)用牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以解題,本題是一道基礎(chǔ)題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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5.把一根長l=4cm的導(dǎo)線垂直磁感線方向放入如圖所示的勻強(qiáng)磁場中,
(1)當(dāng)導(dǎo)線中通以I1=2A的電流時(shí),導(dǎo)線受到的安培力大小為1.6×10-7N,則該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少?
(2)若該導(dǎo)線中通以I2=3A的電流,則此時(shí)導(dǎo)線所受安培力大小是多少?方向如何?

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6.如圖所示,帶電荷量分別為+q和+4q的兩點(diǎn)電荷A、B,相距L,求在何處放一個(gè)什么性質(zhì)的電荷,才可以使三個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)?

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3.一定質(zhì)量的理想氣體在A 狀態(tài)時(shí)的體積為1L、壓強(qiáng)為3atm、溫度為450K,經(jīng)等壓膨脹過程到達(dá)狀態(tài)B,此時(shí)溫度為900K,然后經(jīng)等溫膨脹過程到達(dá)狀態(tài)C,此時(shí)體積為6L,求:
①氣體在狀態(tài)B 時(shí)的體積.
②氣體在狀態(tài)C 時(shí)的壓強(qiáng).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.升降機(jī)底板上放一質(zhì)量為100kg的物體,物體隨升降機(jī)由靜止開始豎直向上移動(dòng)5m時(shí)速度達(dá)到4m/s,則此過程中(取g=10m/s2)( 。
A.升降機(jī)對(duì)物體做功5800 JB.合外力對(duì)物體做功5800 J
C.物體的重力勢能增加了5000 JD.物體的機(jī)械能增加了5000 J

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

20.在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時(shí),采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置.小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示.

(1)若已平衡好摩擦,在小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)過程中繩子拉力T=$\frac{M}{M+m}mg$,當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足M>>m
時(shí),才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力.
(2)某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實(shí)驗(yàn),其具體操作步驟如下,以下做法正確的是C.
A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時(shí),需要重新平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,再放開小車
D.用天平測出m以及小車質(zhì)量M,小車運(yùn)動(dòng)的加速度可直接用公式a=Mmg 求出
(3)某小組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定,探究加速度a與所受外力F的關(guān)系,由于他們操作不當(dāng),這兩組同學(xué)得到的a-F關(guān)系圖象如圖2所示,其原因是沒平衡摩擦力;不滿足M>>m.

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7.如圖所示,某同學(xué)沿平直路面由A點(diǎn)向正北方向出發(fā),前進(jìn)了80m到達(dá)B點(diǎn),又向正東前進(jìn)60m到達(dá)C點(diǎn),請(qǐng)畫出該同學(xué)在這一過程的運(yùn)動(dòng)情景圖,并求其全程的位移大小和路程.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.物體甲的位移-時(shí)間圖象和物體乙的位移-時(shí)間圖象分別如圖①、②所示,則這兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況是(  )
A.甲在整個(gè)時(shí)間(t=6s)內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng),總位移為零
B.甲在整個(gè)時(shí)間(t=6s)內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向一直不變,總位移大小為4m
C.乙在整個(gè)時(shí)間(t=6s)內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng),總位移為零
D.乙在整個(gè)時(shí)間(t=6s)內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向一直不變,總位移大小為4m

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.在物理學(xué)發(fā)展過程中,許多物理學(xué)家都做出了重要的貢獻(xiàn),下列說法正確的是( 。
A.開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律;牛頓測出了引力常量的值
B.法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng);楞次發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象
C.安培發(fā)現(xiàn)了磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用規(guī)律;洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場對(duì)電流的作用規(guī)律
D.庫侖發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷間的相互作用規(guī)律;密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測定了元電荷的數(shù)值

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