【題目】頻閃照相是研究物理過程的重要手段，如圖所示是某同學(xué)研究一質(zhì)量為m=0.5kg的小滑塊從光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑動(dòng)時(shí)的頻閃照片．已知斜面足夠長(zhǎng)，傾角為α=37°，閃光頻率為10Hz．經(jīng)測(cè)量換算獲得實(shí)景數(shù)據(jù)：sl=s2=40cm，s3=35cm，s4=25cm，s5=15cm．取g=l0m/s2 ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，設(shè)滑塊通過平面與斜面連接處時(shí)沒有能量損失．求：

（1）滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，并說明滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)后能否自行沿斜面下滑；
（2）滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功．

【答案】
（1）解：由題意可知，物塊在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且設(shè)速度為v0，則

在斜面上物塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a，則

由公式有s4﹣s3=aT 2 解得a=﹣10m/s2

由牛頓第二定律有﹣mgsinα﹣μmgcosα=ma

聯(lián)立以上方程解得μ=0.5

因mgsinα＞μmgcosα，所以滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)后能自行沿斜面下滑．

答：滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.5，滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)后能自行沿斜面下滑．


（2）解：設(shè)滑塊在斜面上能上滑的最大距離為sm，則對(duì)滑塊在斜面上上滑過程應(yīng)用動(dòng)能定理有

解得Sm=0.8m

故滑塊在斜面上上滑和下滑運(yùn)動(dòng)的全過程克服摩擦力所做的功為

W克f=2（μmgcosα） Sm=3.2J

答：滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功為3.2J．


【解析】（1）對(duì)滑塊上滑階段運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=aT2，求出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出摩擦力的大小，從而得出動(dòng)摩擦因數(shù)．根據(jù)重力的下滑分力與最大靜摩擦力的關(guān)系，判斷能否下滑．（2）滑塊在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度等于上滑的初速度，根據(jù)上滑的初速度．對(duì)于上滑的過程，根據(jù)動(dòng)能定理求得上滑的最大距離，即可根據(jù)功的公式求解克服摩擦力所做的功．

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：

【題目】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=3V、內(nèi)阻r=0.5Ω的直流電源．現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R=1Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）導(dǎo)體棒受到的安培力大小；

（2）導(dǎo)體棒受到的摩擦力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲中的變壓器為理想變壓器，原線圈的匝數(shù)n1與副線圈的匝數(shù)n2之比為10：1．變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦式電流，兩個(gè)20Ω的定值電阻串聯(lián)接在副線圈兩端．電壓表V為理想電表．則（ ）

A．原線圈上電壓的有效值為100 V

B．原線圈上電壓的有效值約為70.7 V

C．電壓表V的讀數(shù)為5.0 V

D．電壓表V的讀數(shù)約為3.5 V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：

(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖甲，由圖可知其長(zhǎng)度L=_____________mm；

(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑D=_____________mm；

(3)用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值約為_________ 。

(4)該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下：

待測(cè)圓柱體電阻R

直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì)）

開關(guān)S 導(dǎo)線若干

電流表A1（量程0～4mA，內(nèi)阻約50Ω）

電流表A2（量程0～10mA，內(nèi)阻約30Ω）

電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）

電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約25kΩ）

滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）

滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ，允許通過的最大電流0.5A）

電流表選擇_________，電壓表選擇_________，滑動(dòng)變阻器選擇________。

為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請(qǐng)?jiān)诳蛑挟嫵鰷y(cè)量的電路圖____________，并連接實(shí)物圖_____________。

(5)若該同學(xué)用伏安法跟用多用電表測(cè)量得到的R測(cè)量值幾乎相等，若已知伏安法測(cè)電阻電路中電壓表和電流表示數(shù)分別用U和I表示，則用此法測(cè)出該圓柱體材料的電阻率ρ＝________．（不要求計(jì)算，用題中所給字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將一個(gè)力F分解為兩個(gè)分力F1和F2，則下列說法中正確的是( )

A.F1和F2是物體實(shí)際受到的力

B.F1和F2兩個(gè)分力在效果上可以取代力F

C.物體受到F1，F2和F三個(gè)力的作用

D.F是F1和F2的合力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2017年，中國(guó)航天最大的看點(diǎn)應(yīng)屬嫦娥五號(hào)。根據(jù)計(jì)劃，我國(guó)將在今年11月底前后發(fā)射嫦娥五號(hào)探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)月球軟著陸及采樣返回。這意味著我國(guó)探月工程“繞、落、回”三步走的最后一步即將完成。為了解相關(guān)信息，小明同學(xué)通過網(wǎng)絡(luò)搜索獲取了地月系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)資料如下表：

地球半徑

R=6400km

月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度

v=1km/s

地球表面重力加速度

g0=9.80m/s2

月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)周期

T=27.3d

月球表面重力加速度

g/=1.56m/s2

引力常量

根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以估算出的物理量是

A. 月球半徑 B. 月球質(zhì)量

C. 地-月之間的距離 D. 月球的第一宇宙速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量分別為m1＝1 kg，m2＝3 kg的小車A和B靜止在水平面上，小車A的右端水平連接一根輕彈簧，小車B以水平向左的初速度v0向A駛，與輕彈簧相碰之后，小車A獲得的最大速度為v＝6 m/s，如果不計(jì)摩擦，也不計(jì)相互作用過程中機(jī)械能的損失，求：

(1)小車B的初速度v0；

(2)A和B相互作用過程中，彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行了以下探索實(shí)驗(yàn)。

（1）同學(xué)甲用該裝置探究加速度與質(zhì)量、力的關(guān)系， 同學(xué)乙用該裝置探究動(dòng)能變化與合外力做功的關(guān)系，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)前都需要調(diào)整長(zhǎng)木板，使其不帶滑輪的一端墊高，目的是_________________。

（2）甲、乙兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中________（填“需要”或“不需要”）滿足重物P的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車A的質(zhì)量。

（3）某同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點(diǎn)跡清楚的某點(diǎn)開始記為零點(diǎn)，順次選取一系列點(diǎn)，分別測(cè)量這些點(diǎn)到零點(diǎn)之間的距離x，計(jì)算出它們與零點(diǎn)間的速度平方差 ，彈簧測(cè)力計(jì)C的讀數(shù)為F，小車的質(zhì)量為m，建立Δv2–x坐標(biāo)系，通過描點(diǎn)法得到的圖象是一條過原點(diǎn)的直線，如圖2所示，則這條直線的斜率的意義為___________。（填寫表達(dá)式）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了提高運(yùn)動(dòng)員奔跑時(shí)下肢向后的蹬踏力量，在訓(xùn)練中，讓運(yùn)動(dòng)員腰部系繩拖著汽車的輪胎奔跑，已知運(yùn)動(dòng)員在奔跑中拖繩上端到地面的高度為1.2 m，且恒定。輕質(zhì)無彈性的拖繩長(zhǎng)2.4 m，運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為60 kg，車胎質(zhì)量為10 kg，車胎與跑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.7，如圖甲所示，將運(yùn)動(dòng)員某次拖著汽車的輪胎奔跑100 m當(dāng)做連續(xù)的過程，簡(jiǎn)化處理后的v t圖像如圖乙所示，g取10 m/s2， ＝1.73，不計(jì)空氣阻力影響，求：

(1)運(yùn)動(dòng)員加速過程中的加速度大小及跑完100 m所用時(shí)間；

(2)在加速階段，拖繩的張力大小及運(yùn)動(dòng)員受到地面的摩擦力的大小。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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