14.同學們都經(jīng)歷過擦黑板,手拿黑板擦在豎直的黑板上,或上下或左右使黑板擦在黑板上運動,利用黑板擦與黑板之間的滑動摩擦力,將黑板上的粉筆字擦干凈,已知黑板的規(guī)格是:4.5m×1.5m2,黑板的下邊沿離地的高度為0.8m,若小黑板擦(可視為質(zhì)點)的質(zhì)量為0.1kg,現(xiàn)假定某同學用力將黑板擦在黑板表面勻速豎直向上擦黑板,當手臂對小黑板擦的作用力F與黑板面成θ=53°時,F(xiàn)=5N,他所能擦到的離地最大高度為2.05m,(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)此小黑板擦與黑板之間的滑動摩擦系數(shù);
(2)如該同學擦到最高位置時意外讓小黑板擦沿黑板面豎直向下滑落,則小黑板擦砸到黑板下邊沿的速度大。

分析 (1)以黑板擦為研究對象,分析受力情況.黑板擦緩慢移動時,合力為零,根據(jù)平衡條件和滑動摩擦力公式f=μN求解μ;
(2)黑板擦脫手后沿黑板面豎直向下滑落過程中與黑板之間無摩擦,做自由落體運動,由運動學公式求解速度v的大。

解答 解:(1)黑板擦向上緩慢運動,根據(jù)受力分析得:
垂直于黑板方向有:Fsinθ-N=0,
沿黑板方向有:Fcosθ-mg-f=0,
由f=μN得:μ=0.5
(2)黑板擦脫手后沿黑板面豎直向下滑落過程中與黑板之間無摩擦,做自由落體運動,下落的高度為:
h=2.05m-0.8m=1.25m
由v=$\sqrt{2gh}$得:v=5m/s
答:(1)黑板擦與黑板間的摩擦因數(shù)為0.5;
(2)黑板擦砸到黑板下邊沿前瞬間的速度v的大小為5m/s

點評 本題有實際的情景,實質(zhì)可以簡化為四力平衡問題,運用平衡條件和運動學公式求解.

練習冊系列答案
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A.光照強度增大時,A點電勢降低
B.可變電阻R阻值調(diào)大時,A點電勢降低
C.可變電阻R阻值調(diào)大時,路燈將會在天色更暗時開始工作
D.若電源兩端電壓降低,要求路燈仍能準點工作,應將可變電阻R調(diào)小

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(1)小金屬塊離開木板時速度的大小v;
(2)小金屬塊落地點與桌面右邊緣水平距離的大小s.

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9.在“研究勻變速直線運動的規(guī)律”的實驗中,某同學的實驗紙帶如下圖所示.取O為起始位置,圖中O、A、B、C、D、E、F每相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出,圖中每相鄰兩個計數(shù)點間距離依次為s1=2.00cm、s2=2.50cm、s3=3.10cm、s4=3.70cm、s5=4.10cm、s6=4.60cm,若實驗使用的電源頻率為50Hz.
求E點的瞬時速度vE=0.44m/s,加速度a=0.53m/s2,(計算結(jié)果保留兩位有有效數(shù)字)

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19.正三角形ABC的三個頂點處分別有垂直于三角形平面的無限長直導線,導線中通有恒定電流,方向如圖所示,a、b、c三點分別是正三角形三邊的中點,若A、B、C三處導線中的電流分別為l、2l、3l,已知無限長直導線在其周圍某一點產(chǎn)生的磁場磁感應強度B的大小與電流成正比,與電流到這一點的距離成反比,即B=$k\frac{I}{r}$,則a、b、c三點的磁感應強度大小關系為( 。
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6.把一個電容器、電流傳感器、電阻、電源、單刀雙擲開關按圖甲所示連接.先使開關S與1端相連,電源向電容器充電;然后把開關S擲向2端,電容器放電.與電流傳感器相連接的計算機所記錄這一過程中電流隨時間變化的I-t曲線如圖乙所示.下列關于這一過程的分析,正確的是( 。
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