16.粗糙的地面上放著一個(gè)質(zhì)量M=1.5kg的斜面,斜邊部分光滑,底面與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,傾角θ=37°,在固定在斜面的擋板上用輕質(zhì)彈簧連接一質(zhì)量m=0.5kg 的小球,彈簧勁度系數(shù)k=200N/m,現(xiàn)給斜面施加一水平向右為F的恒力作用,使整體向右以a=1m/s2勻加速運(yùn)動(dòng).
已知sin37°=0.6、cos37°=0.8,g=10m/s2
(1)求F的大;
(2)求出彈簧的形變量及斜面對(duì)小球的支持力大小.

分析 (1)以整體為研究對(duì)象,列牛頓第二定律方程
(2)對(duì)小球受力分析,水平方向有加速度,豎直方向受力平衡

解答 解:(1)整體以a 勻加速向右運(yùn)動(dòng),對(duì)整體應(yīng)用牛頓第二定律:
F-μ(M+m)g=(M+m)a
得F=6N
(2)設(shè)彈簧的形變量為x,斜面對(duì)小球的支持力為FN
對(duì)小球受力分析:
在水平方向:Kxcosθ-FNsinθ=ma
在豎直方向:Kxsinθ+FNcosθ=mg
解得:x=0.017m
   FN=3.7N
答:(1)F的大小6N;
(2)彈簧的形變量0.017m
斜面對(duì)小球的支持力大小3.7N

點(diǎn)評(píng) 對(duì)斜面問題通常列沿斜面方向和垂直于斜面方向的方程,但本題的巧妙之處在于對(duì)小球列方程時(shí),水平方向有加速度,豎直方向受力平衡,使得解答更簡(jiǎn)便.

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:解答題

5.如圖所示,一開始用手固定一個(gè)壓縮彈簧的帶正電小球,小球電量為q,質(zhì)量為m.之后放開手,讓小球從A點(diǎn)開始在高度為H的高臺(tái)平面上做一段直線運(yùn)動(dòng).其中,B點(diǎn)是彈簧的原長(zhǎng)位置.AB段光滑,BC段粗糙,動(dòng)摩擦系數(shù)為μ,長(zhǎng)度為d.且BC段有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng).電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E.后水平拋出,最后落到距高臺(tái)邊x的水平地面D上.求一開始彈簧的彈性勢(shì)能是多大?

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7.升降機(jī)從靜止開始上升,先做加速度不變的加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過2s 速度達(dá)到4m/s,然后勻速上升2s,最后1s做加速度不變的減速運(yùn)動(dòng),恰好停止下來.
(1)試作出升降機(jī)運(yùn)動(dòng)的v-t 圖象
(2)求出升降機(jī)上升的最大高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,MN為一豎直墻面,圖中x軸與MN垂直,距墻面L的A點(diǎn)固定一點(diǎn)光源.現(xiàn)從A點(diǎn)把一小球以水平速度向墻面拋出.則小球在墻面上的影子的運(yùn)動(dòng)應(yīng)是( 。
A.自由落體運(yùn)動(dòng)B.變加速直線運(yùn)動(dòng)C.勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.勻速直線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,一根長(zhǎng)度為2L、質(zhì)量為m的繩子掛在定滑輪的兩側(cè),左右兩邊繩子的長(zhǎng)度相等.繩子的質(zhì)量分布均勻,滑輪的質(zhì)量和大小均忽略不計(jì),不計(jì)一切摩擦.由于輕微擾動(dòng),右側(cè)繩從靜止開始豎直下降,當(dāng)它向下運(yùn)動(dòng)的位移為x時(shí),加速度大小為a,滑輪對(duì)天花板的拉力為T.已知重力加速度大小為g,下列a-x、T-x關(guān)系圖線正確的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,水平光滑細(xì)桿上套一環(huán)A,環(huán)A與球B間用一不可伸長(zhǎng)輕質(zhì)繩相連,質(zhì)量分別為mA和mB,由于B球受到水平風(fēng)力作用,環(huán)A與B球一起向右勻加速運(yùn)動(dòng),已知細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ,則下列說法中正確的是(  )
A.輕質(zhì)繩對(duì)B球的拉力為$\frac{{m}_{A}g}{cosθ}$
B.勻加速的加速度大小為$\frac{{m}_{B}tanθ}{{m}_{A}}$
C.桿對(duì)A球的支持力隨著風(fēng)力的增加而減小
D.若風(fēng)力增大時(shí),輕質(zhì)繩與豎直方向的夾角θ一定增加

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8.如圖所示是原子核的核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)z的關(guān)系圖象,下列說法中正確的是( 。 
A.若D和E結(jié)合成F,則有一部分質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量
B.若A能分裂成B和C,分裂過程一定要釋放能量
C.在太陽內(nèi)的核反應(yīng)為A分裂成B和C的反應(yīng)
D.若A能分裂成B和C,一個(gè)可能的方程為${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{56}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$Kr+2${\;}_{0}^{1}$n

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.按照我國(guó)月球探測(cè)活動(dòng)計(jì)劃,在第一步“繞月”工程圓滿完成任務(wù)后,將開展第二步“落月”工程,預(yù)計(jì)在2013年前完成,假設(shè)月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g0( 。
A.飛船在軌道Ⅰ上的運(yùn)動(dòng)速率v=$\sqrt{{g}_{0}R}$
B.飛船在A點(diǎn)點(diǎn)火變軌的瞬間,動(dòng)能增加
C.飛船在A點(diǎn)的線速度大于在B點(diǎn)的線速度
D.飛船在軌道Ⅲ繞月球運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間為 2π$\sqrt{\frac{R}{{g}_{0}}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖,用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系.

①實(shí)驗(yàn)中,直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通過僅測(cè)量C(填選項(xiàng)前的符號(hào)),間接地解決這個(gè)問題
A、小球開始釋放高度h    
B、小球拋出點(diǎn)距地面的高度H 
C、小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程
②圖甲中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影,實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測(cè)量平拋射程OP,然后,把被碰小球m2靜止于軌道的水平部分,再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù).
接下來要完成的必要步驟是ADE(填選項(xiàng)前的符號(hào))
A.用天平測(cè)量?jī)蓚(gè)小球的質(zhì)量m1、m2
B.測(cè)量小球m1開始釋放高度h
C.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H
D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
E.測(cè)量平拋射程OM,ON
③若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為m1•OM+m2•ON=m1•OP(用②中測(cè)量的量表示);若碰撞是彈性碰撞.那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為m1•OM2+m2•ON2=m1OP2(用②中測(cè)量的量表示).
④經(jīng)測(cè)定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖乙所示.碰撞前、后m1的動(dòng)量分別為p1與p1′,則p1:p1′=14:11;若碰撞結(jié)束時(shí)m2的動(dòng)量為p2′,則p1′:p2′=11:2.9.

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