如圖所示,傾角為θ的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段長為3L.有若干個相同的小方塊沿斜面靠在一起,但不粘接,總長為L.將它們由靜止釋放,釋放時下端距A為2L.當下端運動到A下面距A為L/2時物塊運動的速度達到最大.(單獨研究一個小方塊時可將其視為質(zhì)點)

① 求物塊與粗糙斜面的動摩擦因數(shù);
② 求物塊停止時的位置;
③ 要使所有物塊都能通過B點,由靜止釋放時物塊下端距A點至少要多遠? 
(1)μ=2tanθ;(2)物塊的下端停在B端;(3)s=3L

試題分析: (1)當整體所受合外力為零時,整體速度最大,設(shè)整體質(zhì)量為m,則
 
得μ=2tanθ
(2)設(shè)物塊停止時下端距A點的距離為x,根據(jù)動能定理
 
解得x=3L  
即物塊的下端停在B端  
(3)設(shè)靜止時物塊的下端距A的距離為s,物塊的上端運動到A點時速度為v,根據(jù)動能定理
   
物塊全部滑上AB部分后,小方塊間無彈力作用,取最上面一塊為研究對象,設(shè)其質(zhì)量為m0,運動到B點時速度正好減到0,根據(jù)動能定理
      得s=3L  
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(9分)如圖所示,質(zhì)量均為m的小車與木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上,質(zhì)量為2m的小孩站在小車上用力向右迅速推出木箱,木箱相對于冰面運動的速度為v,木箱運動到右側(cè)墻壁時與豎直的墻壁發(fā)生彈性碰撞,反彈后被小孩接住,求整個過程中小孩對木箱做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

將三個木板1、2、3固定在墻角,木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個不同的三角形,如圖所示,其中1與2底邊相同,2和3高度相同,F(xiàn)將一個可以視為質(zhì)點的物塊分別從三個木板的頂端由靜止釋放,并沿木板下滑到底端,物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ均相同。在這三個過程中,下列說法錯誤的是(   )
A.沿著1下滑到底端時,物塊的速度最大
B.物塊沿著3下滑到底端的過程中,產(chǎn)生的熱量是最多的
C.物塊沿著1和2下滑到底端的過程中,產(chǎn)生的熱量是一樣多的
D.沿著1和2下滑到底端時,物塊的速度不同;沿著2和3下滑到底端時,物塊的速度相同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

在天津市科技館中,有一個模擬萬有引力的裝置。在如上圖所示的類似錐形漏斗固定的容器中,有兩個小球在該容器表面上繞漏斗中心軸做水平圓周運動,其運行能形象地模擬了太陽系中星球圍繞太陽的運行。圖2為示意圖,圖3為其模擬的太陽系運行圖。圖1中離中心軸的距離相當于行星離太陽的距離。則:

(1)在圖3中,設(shè)行星A1和B1離太陽距離分別為r1和r2,求A1和B1運行速度大小之比。
(2)在圖2中,若質(zhì)量為m的A球速度大小為v,在距離中心軸為x1的軌道面上旋轉(zhuǎn),由于受到微小的摩擦阻力,A球繞軸旋轉(zhuǎn)同時緩慢落向漏斗中心。當其運動到距離中心軸為x2的軌道面時,兩軌道面之間的高度差為H。請估算此過程中A球克服摩擦阻力所做的功。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在豎直平面內(nèi)有半徑為R="0.2" m的光滑1/4圓弧AB,圓弧B處的切線水平,O點在B點的正下方,B點高度為h="0.8" m。在B端接一長為L="1.0" m的木板MN。一質(zhì)量為m="1.0" kg的滑塊,與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2,滑塊以某一速度從N點滑到板上,恰好運動到A點。 (g取10 m/s2)求:

(1)滑塊從N點滑到板上時初速度的速度大;
(2)從A點滑回到圓弧的B點時對圓弧的壓力;
(3)若將木板右端截去長為ΔL的一段,滑塊從A端靜止釋放后,將滑離木板落在水平面上P點處,要使落地點P距O點最遠,ΔL應(yīng)為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

現(xiàn)將一邊長為l、在如圖所示的兩平行虛線之間存在著垂直紙面向里、寬度為d、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,正方形線框abcd的邊長為L(L<d)、質(zhì)量為m、電阻為R。將線框從距離磁場的上邊界為h高處由靜止釋放后,線框的ab邊剛進入磁場時的速度為,ab邊剛離開磁場時的速度也為,在線框開始進入到全部離開磁場的過程中(   )
A.線圈ab邊進場階段一定減速
B.線圈ab邊進場階段可能勻速
C.感應(yīng)電流所做的功為mgd
D.感應(yīng)電流所做的功為2mgd

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個質(zhì)量為m的小球,用長L的輕繩懸于0點,小球在水平恒力F的作用下從平衡位置P點由靜止開始運動,運動過程中繩與豎直方向的最大夾角為θ=60o,則力F的大小為(   )

               

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

探究能力是進行物理學研究的重要能力之一.物體因繞軸轉(zhuǎn)動而具有的動能叫轉(zhuǎn)動動能,轉(zhuǎn)動動能的大小與物體轉(zhuǎn)動的角速度有關(guān).為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系,某同學采用了下述實驗方法進行探索.如圖所示,先讓砂輪由動力帶動勻速旋轉(zhuǎn),測得其角速度ω,然后讓砂輪脫離動力,由于克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功,砂輪最后停下,測出砂輪脫離動力到停止轉(zhuǎn)動的圈數(shù)n,通過分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論.另外已測試砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為2 cm,轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10 N/π.經(jīng)實驗測得的幾組ω和n如下表所示:
ω/rad·s-1
0.5
1
2
3
4
n
5.0
20
80
180
320
Ek
 
 
 
 
 

(1)計算出砂輪每次脫離動力的轉(zhuǎn)動動能,并填入上表中.
(2)由上述數(shù)據(jù)推導出該砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式為        .
(3)若測得脫離動力后砂輪的角速度為2.5 rad/s,則它轉(zhuǎn)過45圈時的角速度為           rad/s 。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分) 如圖所示,一帶電平行板電容器水平放置,金屬板M上開有一小孔.有A、B、C三個質(zhì)量均為m、電荷量均為+q的帶電小球(可視為質(zhì)點),其間用長為L的絕緣輕桿相連,處于豎直狀態(tài).已知M、N兩板間距為3L,現(xiàn)使A小球恰好位于小孔中,由靜止釋放并讓三個帶電小球保持豎直下落,當A球到達N極板時速度剛好為零,求:

⑴三個小球從靜止開始運動到A球剛好到達N板的過程中,重力勢能的減少量;
⑵兩極板間的電壓;
⑶小球在運動過程中的最大速率.

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