19.如圖.傾角為α斜面P放在平面上,斜面P始終不動(dòng),物塊Q放在斜面上.物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,μ<tanα,Q受到的一個(gè)水平力F的作用,物塊沿斜面加速運(yùn)動(dòng),求物塊加速度的大小.

分析 由于μ<tanθ,當(dāng)推力較小時(shí),重力的下滑分量會大于最大靜摩擦力,會加速下滑,摩擦力沿斜面向上;推力較大時(shí)沿斜面加速上滑,摩擦力沿斜面向下.作出受力圖,根據(jù)牛頓第二定律列方程求解.

解答 解:當(dāng)摩擦力沿斜面向下時(shí),受力如圖所示:

根據(jù)牛頓第二定律:Fcosθ-f-mgsinθ=ma,
根據(jù)共點(diǎn)力平衡:N=Fsinθ+mgcosθ
f=μN(yùn),
得:F=$\frac{F(cosθ-μsinθ)}{m}-μgcosθ-gsinθ$;
當(dāng)摩擦力沿斜面向上時(shí),受力如圖所示:

根據(jù)牛頓第二定律:mgsinθ-Fcosθ-f=ma
根據(jù)共點(diǎn)力的平衡:N=Fsinθ+mgcosθ
f=μN(yùn)
解得:a=gsinθ-μgcosθ-$\frac{F(cosθ+μsinθ)}{m}$;
答:物塊加速度的大小為$\frac{F(cosθ-μsinθ)}{m}-μgcosθ-gsinθ$或gsinθ-μgcosθ-$\frac{F(cosθ+μsinθ)}{m}$.

點(diǎn)評 本題主要是考查了牛頓第二定律的知識;利用牛頓第二定律答題時(shí)的一般步驟是:確定研究對象、進(jìn)行受力分析、進(jìn)行正交分解、在坐標(biāo)軸上利用牛頓第二定律建立方程進(jìn)行解答.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示,用兩根細(xì)線AC和BD懸掛一薄板.下列說法正確的是( 。
A.薄板的重心一定在AC和BD的延長線交點(diǎn)處
B.BD的拉力大于AC的拉力
C.剪斷BD瞬間,薄板的加速度方向一定沿BD斜向下
D.若保持AC位置不變,緩慢移動(dòng)BD至豎直方向,則AC的拉力一直減小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.假設(shè)某同學(xué)研究白熾燈得到某白熾燈的伏安特性曲線如圖所示.圖象上A點(diǎn)與原點(diǎn)連線與橫軸成α角,A點(diǎn)的切線與橫軸成β角,則( 。
A.白熾燈的電阻隨電壓的增大而減小
B.在A點(diǎn),白熾燈的電阻可表示為$\frac{{U}_{0}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$
C.在A點(diǎn),白熾燈的電阻可表示為$\frac{{U}_{0}}{{I}_{1}}$
D.在A點(diǎn),白熾燈的電阻可表示為$\frac{{U}_{0}}{{I}_{2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.“嫦娥一號”和“嫦娥二號”衛(wèi)星相繼完成了對月球的環(huán)月飛行,標(biāo)志著我國探月工程的第一階段已經(jīng)完成.設(shè)“嫦娥二號”衛(wèi)星環(huán)繞月球的運(yùn)動(dòng)為勻速圓周運(yùn)動(dòng),它繞月球運(yùn)行的周期為T,已知月球的質(zhì)量為M、半徑為R,引力常量為G,則衛(wèi)星(  )
A.繞月球運(yùn)動(dòng)的線速度v=$\frac{2πR}{T}$
B.繞月球運(yùn)動(dòng)的角速度ω=$\frac{2π}{T}$
C.繞月球運(yùn)動(dòng)的向心加速度a=$\frac{{4π}^{2}R}{{T}^{2}}$
D.距月球表面的高度為h=$\root{3}{\frac{{GMT}^{2}}{4{π}^{2}}}$-R

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

14.如圖所示,一粗糙斜面AB與光滑圓弧軌道BCD相切,O為圓弧軌道的圓心,OD處在同一水平面上,C為圓弧軌道的最低點(diǎn),圓弧BC所對圓心角θ=37°.已知斜面AB的長度為L=2.0m,圓弧軌道半徑為R=0.5m.質(zhì)量為m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面頂端A點(diǎn)處由靜止開始沿斜面下滑,從B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道運(yùn)動(dòng)并從軌道邊緣D點(diǎn)豎直向上飛出,離開D點(diǎn)以后上升的最大高度為h=0.4m,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2,空氣阻力不計(jì),求:
(1)物塊第一次經(jīng)C點(diǎn)時(shí)對圓弧軌道的壓力;
(2)物塊第一次返回斜面運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)距A點(diǎn)的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

4.如圖所示,在同一條豎直線上將小球A、B分別從不同的高度處水平拋出.它們分別落在水平面上的C、D兩點(diǎn).已知小球A的拋出點(diǎn)距水平地面的高度為h,拋出時(shí)的速度為v0,小球B距水平地面的高度為2.5h.且小球B落到水平面的D點(diǎn)時(shí)的速度方向與小球A落到水平面上的C點(diǎn)時(shí)的速度方向相同.重力加速度為g,求:
(1)b球B水平拋出時(shí)的初速度vB0
(2)CD兩點(diǎn)間的距離L.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,質(zhì)量為m的物體,放在一固定斜面上,當(dāng)斜面傾角為30°時(shí)恰能沿斜面勻速下滑.對物體施加一個(gè)水平向右的恒力F,物體可沿斜面勻速向上滑行.試求:
(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)水平向右的恒力F的大;
(3)若增大斜面的傾角,當(dāng)傾角θ=60°時(shí),且F=2mg,問是否可以將靜止的物體推動(dòng)向上滑行.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

1.如圖所示,傾角為30°的光滑斜面的下端有一水平傳送帶,傳送帶正以6m/s的速度順時(shí)針運(yùn)動(dòng),一個(gè)質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn)),從h=3.2m高處由靜止沿斜面下滑,物體經(jīng)過A點(diǎn),不管是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面,其速率都不發(fā)生變化.已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦力因數(shù)為0.5,取g=10m/s2,求:
(1)物體由靜止沿斜面下滑到斜面末端需要的時(shí)間;
(2)物體在傳送帶上向左運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離(傳送帶足夠長)
(3)物體第一次通過傳送帶返回A點(diǎn)后,沿斜面上滑的最大高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

2.在如圖所示的電路中,各個(gè)電阻的阻值已在圖中標(biāo)出,則端點(diǎn)A、B間的等效電阻為3Ω.

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