【題目】研究小組利用圖示裝置探究小物塊在斜面上的運動。木板OA長度L =" 3.75" m,可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,它與水平面的夾角記為θ;小物塊的質(zhì)量m 0.1 kg,與木板之間的動摩擦因數(shù)μ = 0.25,開始時小物塊靜置于O端。大小為1 N、方向始終平行于木板的力F作用于小物塊上(取g =" 10" m/s2sin370 = 0.6)。求:

1θ取何值時,小物塊在木板上運動的時間最長?

2)當θ = 370時,為保證小物塊不沖出木板頂端,力F的作用時間不得超過多少?

【答案】1[]2

【解析】試題分析:(1)當θ = 900時,F –mg=0,物塊動不起來,t→∞符合題意 (2分)

物塊在傾角為θ的斜面上運動,據(jù)牛二律有F–mgsinθ–μmgcosθ = ma’

根據(jù),要使t最大,須使a’ 最小,也即(mgsinθ + μmgcosθ)最大

sinθ + μ cosθ =y

化簡得,其中

臨界條件為a = 0,t →∞

4分)

故滿足條件的θ角范圍是 [,]

2)當θ = 370F作用時F – mgsin370– μmgcos370= ma1 解得a1 =" 2" m/s22分)

撤去F后,mgsin370+ μmgcos370 = ma2 解得a2 =" 8" m/s22分)

設加速時間為t1,減速時間為t2,有a1t1 = vm = a2t2 L = (t2 +t1) vm /2 2分)

聯(lián)立解得s 2分)

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平圓盤上沿半徑方向放置用細線相連的質(zhì)量均為m的A、B兩個物塊(可視為質(zhì)點),A和B距軸心O的距離分別為rA=R,rB=2R,且A、B與轉(zhuǎn)盤之間的最大靜摩擦力都是fm,兩物塊隨著圓盤轉(zhuǎn)動始終與圓盤保持相對靜止。則圓盤轉(zhuǎn)動的角速度從0逐漸增大的過程中,下列說法正確的是

A.B所受合外力大于A所受合外力

B.A受到的摩擦力一直指向圓心

C.B受到的摩擦力一直指向圓心

D.A、B兩物塊與圓盤保持相對靜止的最大角速度為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,A1A2是兩個相同的燈泡,線圈L自感系數(shù)足夠大,電阻可以忽略不計.下列說法中正確的是

A. 合上開關S時,A2先亮,A1后亮,最后一樣亮

B. 斷開開關S時,A1A2都要過一會兒才熄滅

C. 斷開開關S時,A2閃亮一下再熄滅

D. 斷開開關S時,流過A2的電流方向向右

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根足夠長的光滑金屬導軌,相距為L=10cm,豎直放置,導軌上端連接著電阻R1=1Ω,質(zhì)量為m=0.01kg、電阻為R2=0.2Ω的金屬桿ab與導軌垂直并接觸良好,導軌電阻不計。整個裝置處于與導軌平面垂直的磁感應強度為B=2T的勻強磁場中。ab桿由靜止釋放,經(jīng)過一段時間后達到最大速率,g10m/s2,求此時:

(1)桿的最大速率;

(2)ab間的電壓;

(3)電阻R1消耗的電功率。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某電視臺正在策劃的快樂向前沖節(jié)目的場地設施如圖所示,AB為水平直軌道,上面安裝有電動懸掛器,可以載人運動,下方水面上漂浮著一個半徑為R鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤軸心離平臺的水平距離為L,平臺邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差H。選手抓住懸掛器后,按動開關,在電動機的帶動下從A點沿軌道做初速為零、加速度為a的勻加速直線運動。起動后2 s懸掛器脫落。設人的質(zhì)量為m(看作質(zhì)點),人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為μmg,重力加速度為g.

(1)假設選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱,為保證他落在任何位置都不會被甩下轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的角速度ω應限制在什么范圍?

(2)已知H=3.2 m,R =0.9 m,取g=10 m/s2,當a=2 m/s2時選手恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上,求L = ?

(3)選手要想成功落在轉(zhuǎn)盤上,可以選擇的加速度范圍?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】“他的哲學中承認時間、空間的客觀存在,也對暫時無法解釋的自然現(xiàn)象歸結(jié)為上帝的安排,他用數(shù)學方法闡明了宇宙中最基本的法則,他是一位震古爍今的科學巨人!辈牧现械摹八睂ψ匀豢茖W的突出貢獻是

A. 創(chuàng)立經(jīng)典力學體系

B. 開創(chuàng)了近代實驗科學

C. 成功解釋光電效應

D. 為原子能利用提供科學基礎

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在用單擺測定重力加速度的實驗中

(1)應從擺球經(jīng)過____________開始計時,測出n次全振動的時間為t,再用毫米刻度尺測出擺線長為L,用游標卡尺測出擺球的直徑為d。

(2)用上述物理量的符號寫出測重力加速度的表達式為g________

(3)實驗中某同學發(fā)現(xiàn)他測出的重力加速度值總是偏大,其原因可能是__________

A.實驗室處在高山上,離海平面太高

B.單擺所用的擺球太重

C.測出n次全振動的時間為t,誤作為(n+1)次全振動的時間進行計算

D.以擺球直徑和擺線之和作為擺長來計算

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如下圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1∶n25∶1,電阻R20 Ω,L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡,S1為單刀雙擲開關.原線圈接正弦交變電源,輸入電壓u隨時間t的變化關系如圖乙所示.現(xiàn)將S11、S2閉合,此時L2正常發(fā)光.下列說法正確的是( )

A. 輸入電壓u的表達式u20sin 100πtV

B. 只斷開S2后,L1L2均正常發(fā)光

C. 只斷開S2后,原線圈的輸入功率增大

D. S1換接到2后,R消耗的電功率為08 W

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】201411221655分,四川省康定縣境內(nèi)發(fā)生6.3級地震并引發(fā)一處泥石流。一汽車停在小山坡底,突然司機發(fā)現(xiàn)山坡上距坡底240 m處的泥石流以8 m/s的初速度,0.4 m/s2的加速度勻加速傾瀉而下。假設泥石流到達坡底后速率不變,在水平地面上做勻速直線運動,司機的反應時間為1s,汽車啟動后以恒定的加速度一直做勻加速直線運動。其過程簡化為下圖所示,求:

1)泥石流到達坡底的時間和速度大?

2)試通過計算說明:汽車的加速度至少多大才能脫離危險?(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

同步練習冊答案