(10分)如圖所示,固定在水平面上的光滑斜面,傾角α=530,高為H,質(zhì)量為m的小物體,開始時(shí)它在斜面頂端。(sin530="0.8" ,cos530=0.6)
(1)在物體上加一個(gè)水平力使物體靜止,則該該水平力的大小為多大?方向如何?
(2)辨析題:若把題(1)中的水平力反向,大小不變,然后釋放物體,則物塊落地的速度為多大?
某同學(xué)分析如下:因“光滑斜面”所以物體沿光滑斜面下滑不受摩擦力作用,故物體受到三個(gè)力:重力G、支持力N、水平力F,支持力不做功,根據(jù)動(dòng)能定理得: ,解方程得到V的大小。
你認(rèn)為該同學(xué)的分析正確嗎?若正確,請(qǐng)求出落地速度的大;
若不正確,請(qǐng)指出錯(cuò)誤處,并求出落地速度的大小。
(1)F="4" mg /3   (2)不正確,


(1)根據(jù)題意,由于小物體放置于光滑斜面頂端,要使小物體靜止,則對(duì)小物體所加的水平方向的力F方向應(yīng)該:水平向右。對(duì)小物體進(jìn)行受力分析如圖1所示,把重力G分解成平行于斜面方向和垂直于斜面方向的兩個(gè)力,分別為:G1 =Gsinα,G2 =Gcosα;而水平方面的力F也分解為平行于斜面方向和垂直于斜面方向的兩個(gè)力,分別為:F1=Fcosα,F(xiàn)2=Fsinα;根據(jù)受力分析圖可知G1=F1 ,所以Gsinα= Fcosα,從而可得水平推力F的大小為F=4mg/3 。
(2)①該同學(xué)分析不正確 ,因?yàn)樾∥矬w除了受到重力G外,還受到水平向左的拉力F和斜面對(duì)它的支持力N的作用,它沿斜面下滑過(guò)程不滿足動(dòng)能定律,所以他(她)的分析和計(jì)算是錯(cuò)誤的。

②解:根據(jù)題意,小物體受力分析如圖2所示,小物體沿光滑斜面下滑,斜面方向不受摩擦力作用,而在斜面水平方向上,小物體受到自身兩個(gè)力的作用:G1和F1 的作用,且方向相同,根據(jù)牛頓第二定律公式F合 =ma,則有G1+F1 =ma,Gsinα+ Gcosα=ma,則a=" 1.6g" ;又由于小物體從頂端靜止下滑,初速度為V0 =0,設(shè)小物體下滑底端時(shí)末速度為Vt,斜面長(zhǎng)度為s=H/sinα,根據(jù)變速運(yùn)動(dòng)公式:Vt2 -V02=2as,則小物體下滑末端時(shí)的速度為:Vt ===2
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一位質(zhì)量m=65kg參加“挑戰(zhàn)極限運(yùn)動(dòng)”的業(yè)余選手,要越過(guò)一寬度為s=3m的水溝,躍上高為h=1.8m的平臺(tái),采用的方法是:人手握一根長(zhǎng)L=3.25m的輕質(zhì)彈性桿一端。從A點(diǎn)由靜止開始勻加速助跑,至B點(diǎn)時(shí),桿另一端抵在O點(diǎn)的阻擋物上,接著桿發(fā)生形變。同時(shí)人蹬地后被彈起,到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)桿處于豎直,人的重心恰位于桿的頂端,此刻人放開桿水平飛出,最終趴落到平臺(tái)上,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力可忽略不計(jì)。(g取10m/s2)

小題1:設(shè)人到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度vB=8m/s,人勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a=2m/s2,求助跑距離SAB。
小題2:人要到達(dá)平臺(tái),在最高點(diǎn)飛出時(shí)刻速度至少多大?
小題3:設(shè)人跑動(dòng)過(guò)程中重心離地高度H=1.0m,在(1)、(2)問的條件下,在B點(diǎn)人蹬地彈起瞬間,人至少再做多少功?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

滑板運(yùn)動(dòng)是青少年喜愛的一項(xiàng)活動(dòng)。如圖所示,滑板運(yùn)動(dòng)員以某一初速度從A點(diǎn)水平離開h="O." 8 m髙的平臺(tái),運(yùn)動(dòng)員(連同滑板)恰好能無(wú)碰撞的從B點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)人豎直光滑圓弧軌道,然后經(jīng)C點(diǎn)沿固定斜面向上運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)D。圓弧軌道的半徑為1 m ,B、C為圓弧的兩端點(diǎn),其連線水平,圓弧對(duì)應(yīng)圓心角,斜面與圓弧相切于C點(diǎn)。已知滑板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,不計(jì)空氣阻力,運(yùn)動(dòng)員(連同滑板)質(zhì)量為50 kg,可視為質(zhì)點(diǎn)。試求:

小題1:運(yùn)動(dòng)員(連同滑板)離開平臺(tái)時(shí)的初速度v0;
小題2:運(yùn)動(dòng)員(連同滑板)通過(guò)圓弧軌道最底點(diǎn)對(duì)軌道的壓力;
小題3:運(yùn)動(dòng)員(連同滑板)在斜面上滑行的最大距離。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動(dòng)下,從粗糙山的底部A處由靜止起運(yùn)動(dòng)至高為h的坡頂B時(shí),獲得速度為v,已知AB之間的水平距離為s,重力加速度為g.則整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中

小車克服重力所做的功是mgh
合外力對(duì)小車做的功是
推力F對(duì)小車做的功是
阻力對(duì)小車做的功是

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量分別為的兩個(gè)小球、,帶等量異種電荷,通過(guò)絕緣輕彈簧連接,置于絕緣光滑的水平面上,當(dāng)突然加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)后,兩小球將由靜止開始運(yùn)動(dòng),則在以后的運(yùn)動(dòng)中,對(duì)兩個(gè)小球和彈簧所組成的系統(tǒng)(設(shè)整個(gè)過(guò)程中不考慮電荷之間的庫(kù)侖力作用且彈簧不超過(guò)彈性限度),以下說(shuō)法中正確的是
A.因電場(chǎng)力分別對(duì)球和球做正功,故系統(tǒng)的機(jī)械能不斷增加
B.當(dāng)小球所受的電場(chǎng)力與彈簧的彈力相等時(shí),系統(tǒng)動(dòng)能最大
C.、兩球所受電場(chǎng)力的合力為零所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒
D.當(dāng)彈簧長(zhǎng)度達(dá)到最大值時(shí),系統(tǒng)的機(jī)械能最小

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

A、B兩金屬板如圖豎直固定在絕緣底座上,與底座的總質(zhì)量為m.將其靜放在光滑水平面上.已知兩金屬板間的電壓為U,極板間距為d.在A板底端上有一小孔,質(zhì)量也為m、帶正電、電荷量為q的小滑塊以v0的速度從小孔水平滑入極板間,小滑塊最遠(yuǎn)可滑到距A板為x的P點(diǎn).已知小滑塊與底座間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,極板外側(cè)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0.不計(jì)電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)以及小滑塊電荷對(duì)電場(chǎng)的影響.求:

小題1:x的值;
小題2:小滑塊在極板間運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中,因與底座間的摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量M=3.0kg的平板小車靜止在光滑水平面上,當(dāng)t=0時(shí),兩個(gè)質(zhì)量均為m=1.0kg的小物體A和B(均可視為質(zhì)點(diǎn)),分別從左端和右端以水平速度v1=4.0m/s和v2=2.0m/s沖上小車,當(dāng)它們?cè)谲嚿贤V够瑒?dòng)時(shí),A、B沒有相碰。A、B與車面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,g取10m/s2。

小題1:求A、B在車上停止滑動(dòng)時(shí)車的速度;
小題2:車的長(zhǎng)度至少是多少;
小題3:在圖所給出的坐標(biāo)系中畫出0至4.0s內(nèi)小車的速度—時(shí)間圖象。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量相等的兩個(gè)滑塊位于光滑水平桌面上.滑塊M以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),它與彈簧接觸后開始?jí)嚎s彈簧(不粘連),最后滑塊N以速度v0向右運(yùn)動(dòng).在此過(guò)程中 (       )
A.M的速度等于0時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大
B.M與N具有相同的速度時(shí),兩滑塊動(dòng)能之和最小
C.M的速度為v0/2時(shí),彈簧的長(zhǎng)度最長(zhǎng)
D.M的速度為v0/2時(shí),彈簧的長(zhǎng)度最短

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖2所示,豎直輕彈簧下端與地面栓接,上端栓接一小球,小球在豎直力F作用下,將彈簧壓縮。若將力F撤去,小球?qū)⑾蛏蠌椘穑钡剿俣茸優(yōu)榱銜r(shí)為止。在小球上升的過(guò)程中:(  )
A.小球動(dòng)能先增大后減小
B.小球動(dòng)能與彈性勢(shì)能之和先減小后增大
C.小球動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和不斷減小
D.小球動(dòng)能減小為零時(shí),重力勢(shì)能最大。

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同步練習(xí)冊(cè)答案