如圖（a）所示，木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，某研究小組利用此裝置探索物塊在方向始終平行于斜面、大小為F＝8N的力作用下加速度與斜面傾角的關(guān)系。已知物塊的質(zhì)量m＝1kg，通過DIS實(shí)驗(yàn)，得到如圖（b）所示的加速度與斜面傾角的關(guān)系圖線。若物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，假定物塊與木板間的最大靜摩擦力始終等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2。試問：

（1）圖（b）中圖線與縱坐標(biāo)交點(diǎn)ao多大？

（2）圖（b）中圖線與θ軸交點(diǎn)坐標(biāo)分別為θ1和θ2，木板處于該兩個(gè)角度時(shí)的摩擦力指向何方？說明在斜面傾角處于θ1和θ2之間時(shí)物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

（3）θ1為多大？

（4）如果木板長(zhǎng)L＝2m，傾角為37°，物塊在F的作用下由O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，為保證物塊不沖出木板頂端，力F最多作用多長(zhǎng)時(shí)間？（取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

解析：(1)當(dāng)木板水平放置時(shí)，物塊的加速度為a0

此時(shí)滑動(dòng)摩擦力f = μN(yùn) = μmg=0.2×1×10 = 2(N)=6(m/s2)

(2)當(dāng)摩擦力沿斜面向下且加速度為零時(shí)木板傾角為θ1，當(dāng)摩擦力沿斜面向上且加速度為零時(shí)木板傾角為θ2，這時(shí)物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。

(3)      N1=mgcosθ1F1=μN(yùn)1=μmgcosθ1      F=mgsinθ1+μmgcosθ1

聯(lián)立方程8 = 10sinθ1+ 2cosθ1        解得θ1≈40.4°

(4)力F作用時(shí)的加速度

(m/s2)

撤去力F后的加速度大小(m/s2)

設(shè)物塊不沖出木板頂端，力F最長(zhǎng)作用時(shí)間為t

則撤去力F時(shí)的速度v=a1t           位移撤去力F后運(yùn)動(dòng)的距離

由題意有                          即 解得：t≈3.1s

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：

（2011?陜西二模）如圖（a）所示，木板與水平面間的夾角θ可以在0到π/2內(nèi)隨意改變，可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊從木板的底端以大小恒定的初速率v0沿木板向上運(yùn)動(dòng)，所能上升的最大距離記為x，今改變?chǔ)榷箈隨之改變，根據(jù)所測(cè)量的若干組數(shù)據(jù)可以描繪出x-θ曲線如圖（b）所示，若木板足夠長(zhǎng)，重力加速度g取10m/s2，試根據(jù)x-θ曲線和相關(guān)的物理規(guī)律，求：
（1）小木塊的初速率v0
（2）小木塊與木板間的動(dòng)摩擦系數(shù)μ
（3）對(duì)應(yīng)于x-θ曲線上x取最小值的P點(diǎn)的坐標(biāo)值（θ0，xmin）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?浦東新區(qū)一模）如圖（a）所示，木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，某研究小組利用此裝置探索物塊在方向始終平行于斜面、大小為F=8N的力作用下加速度與斜面傾角的關(guān)系．已知物塊的質(zhì)量m=1kg，通過DIS實(shí)驗(yàn)，得到如圖（b）所示的加速度與斜面傾角的關(guān)系圖線．若物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，假定物塊與木板間的最大靜摩擦力始終等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2．試問：
（1）圖（b）中圖線與縱坐標(biāo)交點(diǎn)ao多大？
（2）圖（b）中圖線與θ軸交點(diǎn)坐標(biāo)分別為θ1和θ2，木板處于該兩個(gè)角度時(shí)的摩擦力指向何方？說明在斜面傾角處于θ1和θ2之間時(shí)物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．
（3）θ1為多大？
（4）如果木板長(zhǎng)L=2m，傾角為37°，物塊在F的作用下由O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，為保證物塊不沖出木板頂端，力F最多作用多長(zhǎng)時(shí)間？（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（a）所示，木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，某研究小組利用此裝置探索物塊在方向始終平行于木板向上、大小為F=8N的力作用下加速度與傾角的關(guān)系．已知物塊的質(zhì)量m=1kg，通過DIS實(shí)驗(yàn)，描繪出了如圖（b）所示的加速度大小a與傾角θ的關(guān)系圖線（θ＜90°）．若物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，假定物塊與木板間的最大靜摩擦力始終等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2．則下列說法中正確的是（　　）精英家教網(wǎng)
A、由圖象可知木板與水平面的夾角處于θ1和θ2之間時(shí)，物塊所受摩擦力一定為零
B、由圖象可知木板與水平面的夾角大于θ2時(shí)，物塊所受摩擦力一定沿木板向上
C、根據(jù)題意可以計(jì)算得出物塊加速度a0的大小為6 m/s2
D、根據(jù)題意可以計(jì)算當(dāng)θ=45°時(shí)，物塊所受摩擦力為f=μmgcos45°=
2
N

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科目：高中物理 來源：2013屆浙江省杭州外國語學(xué)校高三9月月考物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

如圖（a）所示，木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，某研究小組利用此裝置探索物塊在方向始終平行于斜面、大小為F＝8N的力作用下加速度與斜面傾角的關(guān)系。已知物塊的質(zhì)量m＝1kg，通過DIS實(shí)驗(yàn)，得到如圖（b）所示的加速度與斜面傾角的關(guān)系圖線。若物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，假定物塊與木板間的最大靜摩擦力始終等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2。試問：

（1）圖（b）中圖線與縱坐標(biāo)交點(diǎn)ao多大？
（2）圖（b）中圖線與θ軸交點(diǎn)坐標(biāo)分別為θ1和θ2，木板處于該兩個(gè)角度時(shí)的摩擦力指向何方？說明在斜面傾角處于θ1和θ2之間時(shí)物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
（3）如果木板長(zhǎng)L＝2m，傾角為37°，物塊在F的作用下由O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，為保證物塊不沖出木板頂端，力F最多作用多長(zhǎng)時(shí)間？（取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年浙江省高三9月月考物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖（a）所示，木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，某研究小組利用此裝置探索物塊在方向始終平行于斜面、大小為F＝8N的力作用下加速度與斜面傾角的關(guān)系。已知物塊的質(zhì)量m＝1kg，通過DIS實(shí)驗(yàn)，得到如圖（b）所示的加速度與斜面傾角的關(guān)系圖線。若物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，假定物塊與木板間的最大靜摩擦力始終等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2。試問：

（1）圖（b）中圖線與縱坐標(biāo)交點(diǎn)ao多大？

（2）圖（b）中圖線與θ軸交點(diǎn)坐標(biāo)分別為θ1和θ2，木板處于該兩個(gè)角度時(shí)的摩擦力指向何方？說明在斜面傾角處于θ1和θ2之間時(shí)物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

（3）如果木板長(zhǎng)L＝2m，傾角為37°，物塊在F的作用下由O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，為保證物塊不沖出木板頂端，力F最多作用多長(zhǎng)時(shí)間？（取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

 

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