質(zhì)量為30kg的小孩坐在質(zhì)量為10kg的雪橇上,雪橇靜止在地面上,離雪橇前端x=7m處有一個(gè)傾角θ=37°的斜坡,有一同伴在雪橇的后方施加F=200N的斜向下推力作用,推力F與水平方向的夾角為θ=37°,推力作用4s后撤去,已知雪橇與地面、雪橇與斜坡之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ都是0.25,(小孩和雪橇可看成質(zhì)點(diǎn),若雪橇能沖上斜面,則不考慮從地面到斜坡的速度損失,sin37°=0.6,cos37°=0.8),問:
(1)撤去推力時(shí),雪橇的速度多大?
(2)雪橇能否沖上斜面?如果能,請求出雪橇沿斜坡上升的最大距離,如果不能,請說明理由.
(1)根據(jù)牛頓第二定律得,雪橇的加速度a1=
Fcos37°-μ(mg+Fsin37°)
m
=
200×0.8-0.25×(400+200×0.6)
40
=0.75m/s2,
則雪橇的速度v1=a1t1=0.75×4m/s=3m/s.
(2)雪橇勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移x1=
1
2
a1t12=
1
2
×0.75×16m=6m
,
撤去拉力后在水平面上的加速度a2=
-μmg
m
=-μg=-2.5m/s2

根據(jù)v22-v12=2a(x-x1)
解得v2=2m/s.
此時(shí)仍可以沖上斜面,在斜面上的加速度a3=
mgsin37°+μmgcos37°
m
=10×0.6+0.25×10×0.8=8m/s2
沿斜面上滑的距離x3=
v22
2a3
=
4
16
m=0.25m

答:(1)撤去推力時(shí),雪橇的速度是3m/s;
(2)雪橇能沖上斜面,雪橇沿斜坡上升的最大距離為0.25m.
練習(xí)冊系列答案
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如圖,物體A靜止在粗糙的水平面上,現(xiàn)用一水平外力F推A,并使F由零開始逐漸增大,則在此過程中以下說法正確的是( 。
A.物體A所受的摩擦力一定逐漸增大
B.物體A所受的合外力一定逐漸增大
C.物體A所受的摩擦力一定保持不變
D.物體A所受的合外力一定先不變后增大

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如圖A所示,在光滑水平面上疊放著甲、乙兩物體.現(xiàn)對甲施加水平向右的拉力F,通過傳感器可測得甲的加速度a隨拉力F變化的關(guān)系如圖B所示.已知重力加速度g=10m/s2,由圖線可知( 。
A.甲的質(zhì)量是2kg
B.甲的質(zhì)量是6kg
C.甲、乙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.2
D.甲、乙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.6

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在光滑的水平面上有三個(gè)完全相同的小球A、B、C用細(xì)繩連接起來,繩子OA=AB=BC,它們以O(shè)為圓心在水平面上以共同的角速度作勻速圓周運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)中若繩子OA、AB、BC上的張力分別是T1、T2、T3那么T1:T2:T3是( 。
A.1:2:3B.1:3:6C.7:5:3D.6:5:3

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一質(zhì)量為5kg的物體靜止放在動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2的水平面上,若將一個(gè)大小為F=20N的水平拉力作用在該物體上,g取10m/s2.求:
(1)該物體的加速度是多少?
(2)該物體在4s內(nèi)的位移是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一位滑雪者收起雪杖自由滑行,他以v0=40m/s的初速度自雪坡底端O點(diǎn)沿直線沖上雪坡,速度減到0后仍不用雪仗立即轉(zhuǎn)身又自由滑下(忽略轉(zhuǎn)身時(shí)間),已知雪坡足夠長,雪坡傾角為θ=37°,雪橇與雪坡間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,從滑雪者剛滑上雪坡O點(diǎn)開始計(jì)時(shí),取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求人能沿雪坡向上滑行的最大距離.
(2)雪坡上距底端75m遠(yuǎn)處有一點(diǎn)P,求從計(jì)時(shí)開始人滑到P點(diǎn)所需時(shí)間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,質(zhì)量為M的長木板靜止在光滑水平地面上,一質(zhì)量為m的物塊以初速度從左側(cè)沖上長木板,經(jīng)時(shí)間t0物塊和長木板相對靜止并以相同的速度v在光滑的水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng).已知M>m,規(guī)定v0的方向?yàn)檎较颍畡t下列關(guān)于長木板和物塊的摩擦力、速度、位移、動(dòng)能隨時(shí)間變化的圖象正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

從勻加速上升的氣球上釋放一物體,在放出的瞬間,物體相對地面將具有( 。
A.向上的速度B.向下的速度
C.沒有速度D.向下的加速度

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如圖所示,一物體放置在傾角為θ的斜面上,斜面固定于在水平面上加速運(yùn)動(dòng)的小車中,加速度為α,在物體始終相對于斜面靜止的條件下,下列說法中正確的是( 。
A.當(dāng)θ一定時(shí),a越大,斜面對物體的正壓力越大
B.當(dāng)θ一定時(shí),a越大,斜面對物體的摩擦力越大
C.當(dāng)θ一定時(shí),a越大,斜面對物體的正壓力越小
D.當(dāng)θ一定時(shí),a越大,斜面對物體的摩擦力越小

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