(2009?奉賢區(qū)一模)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.(sin53°=0.8,cos53°=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:mgH+F
3H
4
=
1
2
mV2-0
,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。蝗舨徽_,請(qǐng)指出錯(cuò)誤處,并求出落地速度的大。
分析:(1)題的關(guān)鍵是對(duì)物體受力分析,根據(jù)平衡條件即可求解.
(2)的關(guān)鍵是力F反向后,物體將離開斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)將其分解為水平方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出落地時(shí)的分速度,最后再求出合速度的大。
解答:解:(1)對(duì)物體受力分析如圖所示,由平衡條件可得F=mgtanα=
4
3
mg
,方向水平向右.

即水平力的大小為
4
3
mg
,方向水平向右.
              
(2)該同學(xué)的分析錯(cuò)誤.力F做的功不能用F
4
3
H
來求,分析物體的受力就不難發(fā)現(xiàn),物體根本不會(huì)沿斜面下滑,而是沿著重力和水平力合力的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng).
正確解法如下:
豎直方向有H=
1
2
g
t
2
 
,解得t=
2H
g
,所以,落地時(shí)速度大小
v
 
y
=gt=g
2H
g
=
2gH

水平方向有a=
F
m
=
4
3
mg
m
=
4
3
g
,所以落地時(shí)水平速度為
v
 
x
=at=
4g
3
.
2H
g
=
4
3
2gH

所以落地時(shí)速度大小為v=
(v
2
x
+v
2
y
=
5
3
2gH

即物體落地速度大小
5
3
2gH
點(diǎn)評(píng):對(duì)物體正確受力分析和物理過程分析,然后再選取相應(yīng)的規(guī)律求解.
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:

(2009?奉賢區(qū)一模)質(zhì)量為2kg的物體,放在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1的水平面上,在水平拉力F的作用下,由靜止開始運(yùn)動(dòng),拉力做的功W和物體發(fā)生的位移S之間的關(guān)系如圖所示,則此物體在AB段做
勻速
勻速
運(yùn)動(dòng),且整個(gè)過程中拉力的平均功率為
6.75
6.75
W.

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(2009?奉賢區(qū)一模)(1)在“DIS探究氣體的壓強(qiáng)和體積關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,下列操作錯(cuò)誤的是
A.推拉活塞時(shí),動(dòng)作要慢;
B.推拉活塞時(shí),手不能握住注射器筒;
C.活塞和針筒之間要保持潤滑又不漏氣;
D.壓強(qiáng)傳感器與注射器之間的軟管脫落后,應(yīng)立即重新接上,繼續(xù)實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù).
(2)對(duì)一定質(zhì)量的氣體,在等溫條件下得出體積V與壓強(qiáng)P的數(shù)據(jù)如下表:
V(m3 1.00 0.50 0.40 0.25 0.20
P(×105Pa) 1.45 3.10 3.95 5.98 7.70
①根據(jù)所給數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出P-1/V圖線,說明可得結(jié)論是
圖線為一過原點(diǎn)的直線,證明玻意耳定律是正確的
圖線為一過原點(diǎn)的直線,證明玻意耳定律是正確的

②由所作圖線,求P=8.85×105Pa時(shí)該氣體體積是
0.17±0.01m3
0.17±0.01m3

③該圖線斜率大小和溫度的關(guān)系是
斜率越大,該氣體溫度越高
斜率越大,該氣體溫度越高

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(2009?奉賢區(qū)一模)實(shí)驗(yàn)研究表明:在彈性限度范圍內(nèi),彈簧所受彈力的大小與彈簧的形變長度成正比即F=k△x,k為勁度系數(shù),△x為形變量.如圖所示是一個(gè)可以用來測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的裝置,其上部是一根粗細(xì)均勻截面積為S的細(xì)管子,下部是一個(gè)截面積為正方形(邊長為L)的容器,其底部與大氣相通,該容器左右兩壁為導(dǎo)體,其他各面是絕緣的.容器內(nèi)有一個(gè)正方形的金屬活塞,其邊長也為L,可在金屬容器內(nèi)無摩擦滑動(dòng),活塞下方有一輕質(zhì)彈簧支撐著,已知彈簧的勁度系數(shù)為k,(實(shí)驗(yàn)中彈簧形變不超過彈性限度),活塞上部充滿密度為ρ的絕緣油.容器的左右兩壁與一電路連接,當(dāng)被測(cè)磁場(chǎng)的磁感線垂直容器的外表面,閉合電鍵K后,豎直管中油柱的上表面的高度變化指示被測(cè)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱.
(1)閉合電鍵K后,油柱的上表面如何移動(dòng)?
油柱下移
油柱下移

(2)若電流表的示數(shù)為I,油柱上表面變化的高度為x,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
kS
L2
-ρgL2(
S
L2
-1)
IL
x
kS
L2
-ρgL2(
S
L2
-1)
IL
x

(3)在磁感應(yīng)強(qiáng)度B保持不變的情況下,要使油柱的上表面高度變化更明顯,可采用什么措施?(請(qǐng)列舉兩條)
I增大
I增大
,
S減小
S減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?奉賢區(qū)一模)質(zhì)量為100kg的“勇氣”號(hào)火星車于2004年成功登陸在火星表面.若“勇氣”號(hào)在離火星表面12m時(shí)與降落傘自動(dòng)脫離,此時(shí)“勇氣”號(hào)的速度為4
10
m/s.被氣囊包裹的“勇氣”號(hào)剛接觸到火星表面時(shí)速度為16m/s,接著與火星表面碰撞且不反彈,靜止在火星表面上,若“勇氣”號(hào)碰撞火星時(shí)間為0.4s.已知火星的半徑為地球半徑的0.5倍,地球表面的重力加速度為10m/s2.求(不考慮火星表面空氣阻力)
(1)火星表面的重力加速度;
(2)“勇氣”號(hào)與火星碰撞時(shí)地面對(duì)它的平均作用力F;(假設(shè)碰撞中火星車速度均勻變化)
(3)火星質(zhì)量和地球質(zhì)量之比.

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(2009?奉賢區(qū)一模)如圖甲所示,ABCD為一液體槽,AB、CD面為銅板,BC、AD面及底面為絕緣板,槽中盛滿導(dǎo)電液體(設(shè)該液體導(dǎo)電時(shí)不發(fā)生電解,看作是一個(gè)定值電阻).現(xiàn)用質(zhì)量不計(jì)的細(xì)銅絲在下端固定一小鐵球構(gòu)成一單擺,銅絲的上端固定在O點(diǎn),下端稍穿出鐵球,當(dāng)擺球在液體上方擺動(dòng)時(shí),細(xì)銅絲始終與導(dǎo)電液體接觸(銅絲與液體間的阻力忽略不計(jì)),過點(diǎn)的豎直線剛好在AD邊的垂直平分面上,在銅板AB、CD面上接上圖示的電路.用DIS測(cè)得該電源路端電壓U隨外電阻R的變化規(guī)律見下表,已知R1=2Ω,R2=10Ω,滑動(dòng)變阻器R3的總電阻為20Ω.
R(Ω) 2 4 6 8 10 12
U(V) 6 8 9 9.6 10 10.3
將電源負(fù)極和細(xì)銅絲的上端點(diǎn)分別連接到電壓傳感器.若將擺球拉離平衡位置,使其在垂直于、的豎直面內(nèi)做簡(jiǎn)諧振動(dòng),把滑片P滑至M點(diǎn),閉合開關(guān)S,通過電壓傳感器,經(jīng)計(jì)算機(jī)得到圖乙的波形.試求:

(1)該電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r;
(2)單擺的擺長(取π2約等于10);
(3)此導(dǎo)電液體的電阻.

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