20.如圖所示,斜面體固定在粗糙水平地面上,斜面傾角為θ=37°,質(zhì)量為m=2kg的物體在水平向右的推力F=40N作用下恰好能沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng).(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
求:(1)物體和斜面體間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)若不改變F的方向,但大小變?yōu)镕′,使物體在斜面上勻速下滑,求此時(shí)F′的大。

分析 (1)物體勻速下滑,根據(jù)受力分析,利用共點(diǎn)力平衡求得摩擦因數(shù)
(2)物體勻速下滑,根據(jù)受力分析,利用共點(diǎn)力平衡求得推力

解答 解:(1)對(duì)物體,受到重力、水平推力、斜面的支持力和沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力四個(gè)力的作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng),將力沿平行于斜面和垂直于斜面正交分解,可得在平行于斜面的方向上,有:Fcosθ-mgsinθ-μN(yùn)=0
在垂直于斜面的方向上,有:N-Fsinθ-mgcosθ=0
代入數(shù)據(jù)解得:μ=0.5
(2)根據(jù)共點(diǎn)力平衡可知mgsinθ=F′cosθ+μ(mgcosθ+F′sinθ)
解得$F′=\frac{40}{11}$N
答:(1)物體和斜面體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5;
(2)若不改變F的方向,但大小變?yōu)镕′,使物體在斜面上勻速下滑,此時(shí)F′的大小為$\frac{40}{11}$N

點(diǎn)評(píng) 本題兩次平衡問題,運(yùn)用平衡條件分析研究兩次,實(shí)質(zhì)上滑動(dòng)摩擦力大小沒有變化,但方向相反.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

2.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示的電路測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻.現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材為:
A.待測(cè)干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V)
B.電壓表(量程3V)
C.電壓表(量程15V)
D.電流表(量程0.6A)
E.電流表(量程3A)
F.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~10Ω)
G.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~100Ω)
H.開關(guān)、導(dǎo)線若干   
  
①實(shí)驗(yàn)中,電壓表應(yīng)選用B,電流表應(yīng)選用D,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用F.(選填器材前的字母)
②如圖2所示,他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出U-I圖象,其中U是電壓表的讀數(shù),I是電流表的讀數(shù).由此可以得到,干電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.4V,內(nèi)電阻r=0.91Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

3.如圖所示為自行車傳動(dòng)部分的示意圖,a為腳蹬,Oa為曲柄,b、d為齒輪,c為鏈條,e為后輪.已知b輪的齒數(shù)為44齒,d輪的齒數(shù)為20齒,當(dāng)b輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí),d輪帶動(dòng)后輪旋轉(zhuǎn)2.2周,若車輪的直徑為26英寸(相當(dāng)于車輪的周長為2.07m),若騎車人以每分鐘60周的轉(zhuǎn)速蹬動(dòng)b輪,自行車行駛的速度為4.6m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖所示,三個(gè)小球a、b、c分別從三個(gè)光滑斜面頂端由靜止下滑,其中a、b所在的兩光滑斜面的總長度相等,高度也相同,a、c所在斜面底邊相同,若球經(jīng)過圖上斜面轉(zhuǎn)折點(diǎn)時(shí)無能量損失,則下列說法正確的是( 。
A.a比b后著地B.a與c可能同時(shí)著地
C.a和b可能同時(shí)著地D.a、b、c著地時(shí)速度大小可能相等

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,豎直固定的光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球A,不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩通過固定在天花板上、大小可忽略的定滑輪O,連接小球A和小球B,虛線OC水平,此時(shí)連接小球A的細(xì)繩與水平的夾角為60°,小球A恰能保持靜止.現(xiàn)在小球B的下端再掛一個(gè)物塊,使得小球A可從圖示位置上升并恰好能到達(dá)C處,不計(jì)摩擦和空氣阻力,重力加速度為g.則( 。
A.小球B質(zhì)量為$\frac{\sqrt{3}}{3}$m
B.小球B質(zhì)量為$\frac{2\sqrt{3}}{3}$m
C.小球A到達(dá)C處時(shí)的加速度為g
D.小球A上升過程中與小球B速度大小始終相等

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,一正方形物體A內(nèi)有一圓柱形空腔,此時(shí)正以一定的初速度在粗糙的水平面向右減速運(yùn)動(dòng),其質(zhì)量為M,空腔中有兩物體,一個(gè)是質(zhì)量為m的光滑小球B,位于空腔中,其所在位置與圓心的連線與豎直方向的夾角為θ,與A保持相對(duì)靜止,另一個(gè)物體的質(zhì)量也為m物塊C,位于空腔中圓心的正下方,也與A保持相對(duì)靜止.則下列判斷正確的是(  )
A.物塊C對(duì)A的作用力大小為mg
B.小球B的加速度方向向左,大小為$\frac{g}{tanθ}$
C.地面對(duì)A的支持力大小為(M+m)g
D.地面與A之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為tanθ

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

12.如圖所示,質(zhì)量為m=2kg的物體放在粗糙的水平面上,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,物體在與水平面成α=37°角大小為10N斜向下的推力F作用下,從靜止開始運(yùn)動(dòng),4s末撤去F.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)4s末物體的速度大;
(2)撤去F后,物體還能滑行的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.水平地面上有質(zhì)量分別為m和4m的物塊A和B,兩者與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,細(xì)繩的一端固定,另一端跨過輕質(zhì)動(dòng)滑輪與A相連,動(dòng)滑輪與B相連,如圖所示,初始時(shí),A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),并且繩水平拉直,若物塊A在水平向右的拉力F作用下向右移動(dòng)了距離s,重力加速度大小為g,求:
(1)物塊A的加速度大;
(2)物塊B的速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,A、B兩球的質(zhì)量均為m,輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端,另一端與A球相連,A、B間由一輕質(zhì)細(xì)線連接,傾角為θ的光滑斜面固定在地面上,彈簧、細(xì)線均平行于斜面,初始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),細(xì)線被燒斷的瞬間,已知重力加速度為g,下列說法正確的是( 。
A.B球的加速度沿斜面向下,大小為gsinθ
B.B球的加速度沿斜面向下,大小為g
C.A球的加速度沿斜面向上,大小為gsinθ
D.A球的受力情況未變,加速度為零

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同步練習(xí)冊(cè)答案