20.實驗小組為了探究物體在傾角不同的斜面上的運動情況,將足夠長的粗糙木板的一端固定在水平地面上,使物體以大小相同的初速度v0由底端沖上斜面,每次物體在斜面上運動過程中斜面傾角保持不變.在傾角θ從0°逐漸增大到90°的過程中( 。
A.物體的加速度增大
B.物體的加速度減小
C.物體在斜面上能達(dá)到的最大位移先增大后減小
D.物體在斜面上能達(dá)到的最大位移先減小后增大

分析 以滑塊為研究對象進(jìn)行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大;根據(jù)勻變速直線運動的速度位移關(guān)系位移大。

解答 解:A、B、以滑塊為研究對象進(jìn)行受力分析如圖所示,設(shè)物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ:
沿木板方向根據(jù)牛頓第二定律可知:mgsinθ+f=ma,
而f=μN=μmgcosθ,所以a=gsinθ+μgcosθ;
令tanβ=μ
則:a=$g•\sqrt{1+{μ}^{2}}sin(θ+β)$
可知當(dāng)斜面與水平面之間的夾角等于arctanμ時,加速度有最大值,所以當(dāng)θ從0增大到90°的過程中,物體的加速度先增大后減小.故AB錯誤;
C、D、根據(jù)勻變速直線運動的速度位移關(guān)系可得,滑塊上滑的位移大小為:$x=\frac{{v}_{0}^{2}}{2a}$,
由此可得,初速度一定,加速度越大,運動的位移越小,所以物體在斜面上能達(dá)到的最大位移先減小后增大.故C錯誤、D正確.
故選:D

點評 對于牛頓第二定律的綜合應(yīng)用問題,關(guān)鍵是弄清楚物體的運動過程和受力情況,利用牛頓第二定律或運動學(xué)的計算公式求解加速度,再根據(jù)題目要求進(jìn)行解答;知道加速度是聯(lián)系靜力學(xué)和運動學(xué)的橋梁.

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

10.在交通事故中,交警可以根據(jù)汽車輪胎在地面上滑動留下的痕跡即剎車線長度來判定責(zé)任,若汽車跟地面的動摩擦因數(shù)μ=0.7,剎車線長度為14m,則可以推知汽車剎車前的速度大約是( 。
A.7m/sB.10m/sC.14m/sD.20m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,質(zhì)量為M的木板A靜止在水平地面上,在木板A的左端放置一個質(zhì)量為m的鐵塊B,鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ1,木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ2,現(xiàn)給鐵塊施加一由零開始逐漸變大的水平作用力F,下列判斷正確的是( 。
A.若μ1>μ2,則一定是木板A先相對地發(fā)生滑動,然后B相對A發(fā)生滑動
B.若μ1mg>μ2Mg,則一定是木板A先相對地發(fā)生滑動,然后B相對A發(fā)生滑動
C.若鐵塊B先相對A發(fā)生滑動,則當(dāng)A、B剛發(fā)生相對滑動時,F(xiàn)的大小為μ1mg
D.若木板A先相對地發(fā)生滑動,則當(dāng)A、B剛發(fā)生相對滑動時,F(xiàn)的大小為$\frac{({μ}_{1}mg-{μ}_{2}Mg)(M+m)}{M}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,一傾角a=37°、長度為9m的固定斜面,其底端與長木板B上表面等高.原來B靜止在粗糙水平地面上,左端與斜面接觸但不粘連,斜面底端與木板B的上表面接觸處圓滑.一可視為質(zhì)點的小滑塊A從斜面頂端處由靜止開始下滑,最終A剛好未從木板B上滑下.已知A、B的質(zhì)量相等,木板B的長度L=3m,A與斜面、B上表面間的動摩擦因數(shù)均為μ1=0.5,B與地面的動摩擦因數(shù)為μ2,重力加速度g取10m/s2
(1)通過計算分析當(dāng)A滑上B的上表面后,B是否仍保持靜止;
(2)若B仍然靜止,求出μ2的最小值;若B滑動,求出μ2的值.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示在半徑為R的圓形區(qū)域有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.一質(zhì)量為m帶電量為+q的粒子以某一速度從A點向著磁場圓心O點方向進(jìn)入磁場后,沿著B點離開.已知∠AOB=120°,粒子重力不計.求
(1)粒子運動速度;
(2)粒子從A到B所用時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.如圖所示,半徑R=0.5m的四分之一圓弧位于電場強(qiáng)度方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中,OB水平,OD豎直.一質(zhì)量為m=10-4kg、帶正電、電荷量q=8.0×10-5C的粒子從與圓弧圓心O等高且距O點0.3m的A點以初速度v0=3m/s水平射出,打到圓弧曲面上的C點(圖中未標(biāo)出)前速度方向沿過C點的半徑方向.取C點電勢φC=0,不計粒子重力.則( 。
A.粒子到達(dá)C點的速度大小是5m/s
B.運動過程中粒子的加速度大小是10m/s2
C.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E=125V/m
D.粒子在A點的電勢能是8×10-4J

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖甲所示,在豎直邊界MN的左側(cè)存在與水平方向成θ=60°斜向右上方的勻強(qiáng)電場,其電場強(qiáng)度大小E1=$\sqrt{3}$N/C,在MN的右側(cè)有豎直向上的勻強(qiáng)電場,其電場強(qiáng)度大小為E2=1.5N/C,同時,在MN的右側(cè)還有水平向右的勻強(qiáng)電場E3和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B(圖甲中均未畫出),E1和B隨時間變化的情況如圖乙所示.現(xiàn)有一帶正電的微粒,帶電荷量q=1×10-5C,從左側(cè)電場中距MN邊界x1=$\sqrt{3}$m的A點無初速釋放后,微粒水平向右進(jìn)入MN右側(cè)場區(qū),設(shè)此時刻t=0,取g=10m/s2.求:
(1)帶電微粒的質(zhì)量m;
(2)帶電微粒在MN右側(cè)場區(qū)中運動了1.5s時的速度v(取2$\sqrt{5}$=4.5);
(3)帶電微粒從A點運動到MN右側(cè)場區(qū)中計時為1.5s的過程中,各電場對帶電微粒做的總功W.(取3π=10)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.質(zhì)量為m=1kg的小物塊從光滑的四分之一圓弧軌道的頂端A處無初速自由釋放.C為圓弧的最低點,圓弧CD段的圓心角θ=37°,圓弧軌道半徑R=4.0cm,粗糙斜面與光滑圓弧軌道在D點相切連接.設(shè)小物塊經(jīng)過D點時為零時刻,在t=0.02s時刻小物塊經(jīng)過E點,小物塊與斜面間的滑動摩擦因數(shù)為μ1=$\frac{1}{4}$.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求
(1)小物塊第一次到達(dá)C點對圓弧軌道的壓力;
(2)斜面上DE間的距離;
(3)物塊第一次從A運動C過程中沿加速度水平分量最大值.
(4)小物塊在D點的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

3.有一個恒力能使質(zhì)量為m1的物體獲得3m/s2的加速度,如將其作用在質(zhì)量為m2的物體上能產(chǎn)生1.5m/s2的加速度.若將m1和m2合為一體,該力能使它們產(chǎn)生的加速度是1m/s2

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