2．如圖，m=2kg的物體從高為3m的斜面頂端由靜止開始下滑，斜面的傾角為30°，物體下滑的加速度為3m/s2，求：
①物體在斜面中點的重力勢能和動能各為多大？
②物體在下落過程中克服摩擦力做了多少功？

分析 ①選地面為零勢能面，根據(jù)E=mgh求的重力勢能，由速度位移公式求的到達中點的速度，根據(jù)$E=\frac{1}{2}m{v}^{2}$求的動能
②由牛頓第二定律求的摩擦力，根據(jù)W=fx求的摩擦力做功

解答 解：①斜面的長度為x=$\frac{h}{sin30°}=6m$
物體下滑過程中，下滑到斜面中點的速度為v，則${v}^{2}=2a×\frac{1}{2}x$
解得v=3m/s
選地面為零勢能面，故下落到斜面中的距地面的高度為$h′=\frac{1}{2}h=1.5m$
重力勢能為EP=mgh′=30J
動能為${E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}^{2}=\frac{1}{2}×2×{3}^{2}J=9J$
②在下滑過程中根據(jù)牛頓第二定律可知mgsin30°-f=ma
解得f=4N
故克服摩擦力做功為Wf=fx=24J
答：①物體在斜面中點的重力勢能和動能各為30J和9J
②物體在下落過程中克服摩擦力做功為24J

點評 本題主要考查了恒力做功的計算，抓住W=Fxcosθ即可

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．某同學(xué)在探究摩擦力的實驗中采用了如圖所示的操作，將一個長方體木塊放在水平桌面上，然后用一個力傳感器對木塊施加一個水平拉力F，并用另外一個傳感器對木塊的運動狀態(tài)進行監(jiān)測，表是其記錄的實驗數(shù)據(jù)．木塊的重力為10.00N，重力加速度g=9.80m/s2，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)回答下列問題（答案保留3位有效數(shù)字）：
實驗次數(shù)運動狀態(tài)水平拉力F/N
1靜止3.62
2靜止4.00
3勻速4.01
4勻加速5.01
5勻加速5.49
（1）木塊與桌面間的最大靜摩擦力Ffm＞4.01N；
（2）木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.401．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．某舉重運動員在地面上最多能舉起160kg的杠鈴
（1）若該運動員在升降機中能舉起200kg的杠鈴，求升降機加速度的大小和方向．
（2）若升降機以（1）中等大的加速度減速下降，求該運動員在升降機中舉起杠鈴的最大質(zhì)量（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，在正方形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場．在t=0時刻，一位于ad邊中點O的粒子源在abcd平面內(nèi)發(fā)射出大量的同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與Od邊的夾角分布在0～180°范圍內(nèi)．已知沿Od方向發(fā)射的粒子在t=t0時刻剛好從磁場邊界cd上的p點離開磁場，粒子在磁場中做圓周運動的半徑恰好等于正方形邊長L，粒子重力不計．求：
（1）粒子的比荷．
（2）假設(shè)粒子源發(fā)射的粒子在0～180°范圍內(nèi)均勻分布，此時刻仍在磁場中的粒子數(shù)與粒子源發(fā)射的總粒子數(shù)之比．
（3）從粒子發(fā)射到全部粒子離開磁場所用的時間．（可用反三角函數(shù)表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．如圖所示，勻強磁場磁感應(yīng)強度 B=0.2T，磁場寬度 L=2m，一正方形金屬框邊長 ab=bc=1m，每邊電阻R=0.2Ω，金屬框以v=1m/s的速度勻速穿過磁場區(qū)，其平面始終保持與磁感線方向垂直，bc邊進入磁場開始計時，下列說法正確的是（　�。�
A．
 若以垂直紙面向外為磁通量的正值，則如圖表示的是金屬框穿過磁場過程中的磁通量φ隨時間t變化的圖象
B．
若以順時針方向為電流的正方向，則如圖表示的是金屬框穿過磁場過程中的電流I隨時間t變化的圖象
C．
如圖表示的是金屬框穿過磁場過程中的bc邊的電勢差Ubc隨時間t變化的圖象
D．
若以向左為安培力的正方向，則如圖表示的是金屬框穿過磁場過程中的金屬框受到的安培力F隨時間t變化的圖象

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖1為用拉力傳感器和速度傳感器探究“加速度與物體受力的關(guān)系”實驗裝置．用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，在長木板上相距L=48.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，分別記錄小車到達A、B時的速率．

（1）實驗主要步驟如下：
①將拉力傳感器固定在小車上；
②平衡摩擦力，讓小車在沒有拉力作用時能做勻速直線運動；
③把細線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；
④接通電源后自C點釋放小車，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力F的大小及小車分別到達A、B時的速率vA、vB；
⑤改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復(fù)④的操作．
（2）下表中記錄了實驗測得的幾組數(shù)據(jù)，vB2-vA2是兩個速度傳感器記錄速率的平方差，則加速度的表達式a=2.44m/s2，請將表中第3次的實驗數(shù)據(jù)填寫完整（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；
（3）由表中數(shù)據(jù)，在如圖2的坐標紙上作出a～F關(guān)系圖線；
次數(shù)F（N）vB2-vA2（m2/s2）a（m/s2）
10.600.770.80
21.041.611.68
31.422.34
42.624.654.84
53.005.495.72
（4）對比實驗結(jié)果與理論計算得到的關(guān)系圖線（圖中已畫出理論圖線），造成上述偏差的原因是沒有完全平衡摩擦力或拉力傳感器讀數(shù)偏大．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．現(xiàn)有一合金制成的圓柱體．為測量該合金的電阻率，現(xiàn)用伏安法測圓柱體兩端之間的電阻，用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑，用游標卡尺測量該圓柱體的長度．螺旋測微器和游標卡尺的示數(shù)如圖（a）和圖（b）所示．

（1）由上圖讀得圓柱體的直徑為1.843mm，長度為4.240cm．
（2）若流經(jīng)圓柱體的電流為I，圓柱體兩端之間的電壓為U，圓柱體的直徑和長度分別為D、L，測得D、L、I、U表示的電阻率的關(guān)系式為ρ=$\frac{{π{D^2}U}}{4IL}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．關(guān)于加速度，下列說法中正確的是（　　）
A．-10m/s2比+2m/s2大B．加速度較大的物體運動必較快
C．加速度較大的物體速度變化必較大D．加速度方向一定和速度方向相同

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．一個帶電小球在空中從點a運動到點b，這一過程重力做功6J，克服電場力做功3J，克服空氣阻力做功1J，由此可以判斷小球從點a運動到點b的過程中，有關(guān)能量的變化是（　　）
A．重力勢能增加6 JB．電勢能減少3JC．動能增大2 JD．機械能減小4 J

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