31.如圖ABCD為傾角為a=370的矩形斜面,其中AB與底邊DC平行,AB=0.6 m。BC與AD平行,BC=0.8 m。斜面上物體質量2Kg,與斜面的摩擦系數(shù)為0.5 ,在平行斜面方向恒力F的作用下,由靜止開始沿斜面對角線從B運動到D。關于F的最小值,給出下面解答:

對物體在面ABCD上作受力分析,有三個力,恒力F、重力沿斜面向下的分力GX、摩擦力f(如圖),經(jīng)判斷恒力F與AB邊平行時最小,且可以用F=進行計算。

你認為正確,可以順著思路計算木塊到達D點時的動能大。荒阏J為錯誤,請指出錯誤之處,并計算木塊到達D點時的動能大小。

解:“經(jīng)判斷恒力F與AB邊平行時最小,且可以用F=進行計算”。分析錯誤,由于GX沿BD方向的力大于摩擦力,所以F在平行斜面時與BD垂直即為最小,F(xiàn)最小=GXsin370 =7.2N   由于物體作加速運動,合力不為零所以不能用F=計算F。        4分

   物體運動到斜面底端時動能的計算,由動能定理:

      Ek= mgh-fs     4分         h=BC´Sina           f=mmg cosa

     所以,Ek =2´10´0.8´3/5-0.5´2´10´4/5=1.6J    

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖ABCD為一光滑軌道,AB為
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圓周,其半徑為R,且與水平直軌道BC相切,直軌道CD的水平傾角為θ,現(xiàn)有一個質量為m的小球,從A點由靜止開始沿軌道滑行,則小球在CD段上滑的最大距離
 

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科目:高中物理 來源:北京期末題 題型:計算題

如圖甲所示,長方形金屬框abcd(下面簡稱方框)。各邊長度為ac=bd=1/2、ab=cd=l,方框外側套著一個內(nèi)側壁長分別為l/2及t的u形金屬框架MNPQ(下面簡稱U形框),U形框與方框之間接觸良好且無摩擦。兩個金屬框的質量均為m,PQ邊、ab邊和cd邊的電阻均為r,其余各邊電阻可忽略不計,將兩個金屬框放在靜止在水平地面上的矩形粗糙平面上,將平面的一端緩慢抬起,直到這兩個金屬框都恰能在此平面上勻速下滑,這時平面與地面的夾角為θ,此時將平面固定構成一個傾角為θ的斜面,已知兩框與斜面間的最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力,在斜面上有兩條與斜面底邊垂直的、電阻可忽略不計,且足夠長的光滑金屬軌道,兩軌道間的寬度略大于l,使兩軌道能與U形框保持良好接觸,在軌道上端接有電壓傳感器并與計算機相連,如圖乙所示,在軌道所在空間存在垂直于軌道平面向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場。
(1)若將方框固定不動,用與斜面平行,且垂直PQ邊向下的力拉動U形框,使它勻速向下運動,在U形框與方框分離之前,計算機上顯示的電壓為恒定電壓Uo,求U形框向下運動的速度;
(2)若方框開始時靜止但不固定在斜面上,給U形框垂直PQ邊沿斜面向下的初速度v0,如果U形框與方框能不分離而一起運動,求在這一過程中電流通過方框產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)若方框開始時靜止但不固定在斜面上,給U形框垂直PQ邊沿斜面向下的初速度3v0,U形框與方框將會分離,求在二者分離之前U形框速度減小到2v0時,方框的加速度。
注:兩個電動勢均為E、內(nèi)阻均為r的直流電源,若并聯(lián)在一起,可等效為電動勢仍為E,內(nèi)電阻為r/2的電源;若串聯(lián)在一起,可等效為電動勢為2E,內(nèi)電阻為2r 的電源。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(16分)如圖甲所示,MNCD為一足夠長的光滑絕緣斜面,EFGH范圍內(nèi)存在方向垂直斜面的勻強磁場,磁場邊界EF、HG與斜面底邊MN(在水平面內(nèi))平行.一正方形金屬框abcd放在斜面上,ab邊平行于磁場邊界.現(xiàn)使金屬框從斜面上某處由靜止釋放,金屬框從開始運動到cd邊離開磁場的過程中,其運動的v-t圖象如圖乙所示.已知金屬框電阻為R,質量為m,重力加速度為g,圖乙中金屬框運動的各個時刻及對應的速度均為已知量,求

 (1)斜面傾角的正弦值和磁場區(qū)域的寬度;

 (2)金屬框cd邊到達磁場邊界EF前瞬間的加速度;

 (3)金屬框穿過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱.

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 (1)斜面傾角的正弦值和磁場區(qū)域的寬度;

 (2)金屬框cd邊到達磁場邊界EF前瞬間的加速度;

 (3)金屬框穿過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱.

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