【題目】如圖所示，質(zhì)量m=4kg的物體靜止在水平面上，在外力F=25N作用下開始運(yùn)動(dòng)．已知F與水平方向的夾角為37°，物體的位移為5m時(shí)，具有50J的動(dòng)能．求：

（1）此過程中，外力F所做的功；

（2）此過程中，物體克服摩擦力所做的功；

（3）物體與水平面間的動(dòng)摩擦因素．

【答案】（1） （2） （3）

【解析】試題分析：由于摩擦力不知道，所以從功的定義式無法求解，我們可以運(yùn)用動(dòng)能定理求解摩擦力做功；

對(duì)物體進(jìn)行受力分析，把拉力正交分解，用μ表示摩擦力，可以根據(jù)功的定義式求出摩擦力。

解：(1) ；

(2) 運(yùn)用動(dòng)能定理：

代入數(shù)據(jù)可得： ；

(3) 對(duì)物體進(jìn)行受力分析：

把拉力在水平方向和豎直方向分解，根據(jù)豎直方向平衡和滑動(dòng)摩擦力公式得出：

f=μFN=μ（mg-Fsinθ）

根據(jù)功的定義式：Wf=μ（mg-Fsinθ）s

代入數(shù)據(jù)解得：μ=0.4。

點(diǎn)晴：動(dòng)能定理的應(yīng)用范圍很廣，可以求速度、力、功等物理量，特別是可以去求變力功，對(duì)于一個(gè)量的求解可能有多種途徑，我們要選擇適合條件的并且簡便的。

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：

【題目】如圖所示，在水平平臺(tái)上有一質(zhì)量m=0.1kg的小球壓縮輕質(zhì)彈簧（小球與彈簧不栓連）至A點(diǎn)，平臺(tái)的B端連接半徑為R=0.2m，內(nèi)壁光滑的二分之一細(xì)圓管BC，圓管內(nèi)徑略大于小球直徑，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，B點(diǎn)和C點(diǎn)都與水平面相切。在地面的D點(diǎn)安裝了一個(gè)可變傾角的足夠長斜面DE，已知地面CD長為，且小球與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù) ，小球與可動(dòng)斜面DE間的動(dòng)摩擦因數(shù) ，現(xiàn)釋放小球，小球彈出后進(jìn)入細(xì)圓管，運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度大小為， ，求：

（1）小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)管壁的作用力；

（2）當(dāng)斜面EF與地面的夾角（在0~90°范圍內(nèi)）為何值時(shí)，小球沿斜面上滑的長度最短并求出這個(gè)最短長度（小球經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)速度大小不變）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】相距為20cm的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，如圖，導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角θ=37°，現(xiàn)在導(dǎo)軌上放一質(zhì)量330g的金屬棒ab，它與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦系數(shù)為μ=0.5，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌所接電源電動(dòng)勢(shì)為E=15V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的阻值可按要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，其他部分電阻不計(jì)，取g=10m/s2，為保持金屬棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求：

（1）ab中通入的最大電流強(qiáng)度為多少；

（2）ab中通入的最小電流強(qiáng)度為多少

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：

A．待測的干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1．5 V，內(nèi)電阻小于1．0 Ω ）

B．電流表A1（量程0—3 mA，內(nèi)阻＝10 Ω）

C．電流表A2（量程0—0．6 A，內(nèi)阻＝0．1 Ω）

D．滑動(dòng)變阻器R1（0—20 Ω，10 A）

E．滑動(dòng)變阻器R2（0—200 Ω，l A）

F．定值電阻R0（990 Ω）

G．開關(guān)和導(dǎo)線若干

（1）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，于是他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的（a）、（b）兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是______圖所示的電路；在該電路中，為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______（填寫器材前的字母代號(hào)）。

（2）圖乙為該同學(xué)根據(jù)（1）中選出的合理的實(shí)驗(yàn)電路，利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1-I2圖線（I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)，且I2的數(shù)值遠(yuǎn)大于I1的數(shù)值），則由圖線可得被測電池的電動(dòng)勢(shì)E＝____________V，內(nèi)阻r＝____________Ω。（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后2位）

（3）所測得電池的電動(dòng)勢(shì)E測 電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值E真。（填“大于”、“小于”或者“等于”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某工地某一傳輸工件的裝置可簡化為如圖所示的情形，AB為一段足夠長的曲線軌道，BC為一段足夠長的水平軌道，CD為一段圓弧軌道，圓弧半徑r=1m，三段軌道均光滑。一長為L=2m、質(zhì)量為M=1kg的平板小車最初停在BC軌道的最左端，小車上表面剛好與AB軌道相切，且與CD軌道最低點(diǎn)處于同一水平面。一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m=2kg的工件從距AB軌道最低點(diǎn)h高處沿軌道自由滑下，滑上小車后帶動(dòng)小車也向右運(yùn)動(dòng)，小車與CD軌道左端碰撞(碰撞時(shí)間極短)后即被粘在C處。工件只有從CD軌道最高點(diǎn)飛出，才能被站在臺(tái)面DE上的工人接住。工件與小車的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，取g=10m/s2，

(1)若h=2.8m，則工件滑到圓弧底端B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為多大？

(2)要使工件能被站在臺(tái)面DE上的工人接住，求h的取值范圍.

【答案】（1）（2）

【解析】(1)工件從起點(diǎn)滑到圓弧軌道底端B點(diǎn),設(shè)到B點(diǎn)時(shí)的速度為vB，根據(jù)動(dòng)能定理：

工件做圓周運(yùn)動(dòng)，在B點(diǎn)，由牛頓第二定律得：

由①②兩式可解得：N=40N

由牛頓第三定律知,工件滑到圓弧底端B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為N′=N=40N

(2)①由于BC軌道足夠長,要使工件能到達(dá)CD軌道,工件與小車必須能達(dá)共速,設(shè)工件剛滑上小車時(shí)的速度為v0,工件與小車達(dá)共速時(shí)的速度為v1，假設(shè)工件到達(dá)小車最右端才與其共速，規(guī)定向右為正方向，則對(duì)于工件與小車組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律得：

mv0=(m+M)v1

由能量守恒定律得：

對(duì)于工件從AB軌道滑下的過程，由機(jī)械能守恒定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：h1=3m.

②要使工件能從CD軌道最高點(diǎn)飛出,h1=3m為其從AB軌道滑下的最大高度,設(shè)其最小高度為h′,剛滑上小車的速度為v′0,與小車達(dá)共速時(shí)的速度為v′1,剛滑上CD軌道的速度為v′2，規(guī)定向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：

mv′0=(m+M)v′1…⑥

由能量守恒定律得：

工件恰好滑到CD軌道最高點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律得：

工件在AB軌道滑動(dòng)的過程，由機(jī)械能守恒定律得：

聯(lián)立。⑥⑦⑧⑨,代入數(shù)據(jù)解得：h′=m

綜上所述,要使工件能到達(dá)CD軌道最高點(diǎn),應(yīng)使h滿足：m<h3m.

【名師點(diǎn)睛】（1）工件在光滑圓弧上下滑的過程，運(yùn)用機(jī)械能守恒定律或動(dòng)能定理求出工件滑到圓弧底端B點(diǎn)時(shí)的速度．在B點(diǎn)，由合力提供向心力，由牛頓第二定律求出軌道對(duì)工件的支持力，從而得到工件對(duì)軌道的壓力．

（2）由于BC軌道足夠長，要使工件能到達(dá)CD軌道，工件與小車必須能達(dá)共速，根據(jù)動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律求出滑上小車的初速度大小，根據(jù)機(jī)械能守恒求出下滑的高度h=3m，要工件能從CD軌道最高點(diǎn)飛出，h=3m為其從AB軌道滑下的最大高度，結(jié)合動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律、機(jī)械能守恒定律求出最小高度，從而得出高度的范圍．

【題型】解答題
【結(jié)束】
13

【題目】下列說法中正確的是_____。

A．雨水不能透過布雨傘是因?yàn)橐后w表面存在張力

B．分子間的距離r增大，分子間的作用力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大

C．懸浮在液體中的微粒越大，在某一時(shí)間撞擊它的液體分子數(shù)越多，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯

D．溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大，但并非每個(gè)分子的速率都增大

E．熱量可以從低溫物體傳到高溫物體

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上離轉(zhuǎn)軸某一距離r處放一質(zhì)量為m的小木塊P，P與圓盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是μ，P恰能跟隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)而不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，若保持圓盤轉(zhuǎn)速不變，將P換為另一種材料的物塊Q，Q的質(zhì)量為2m，與圓盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是2μ，P、Q均可視為質(zhì)點(diǎn)，并假定P、Q與圓盤間的最大靜摩擦力均等于滑動(dòng)摩擦力，若Q能與圓盤保持相對(duì)靜止，則Q放置在圓盤上的位置離轉(zhuǎn)軸的最大距離為

A. 0.5r B. r C. 2r D. 4r

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一束初速度為零的帶電量為e、質(zhì)量為m的電子流經(jīng)電壓U1的加速電場加速后，沿垂直于偏轉(zhuǎn)電場的場強(qiáng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，最后飛出偏轉(zhuǎn)電場。已知偏轉(zhuǎn)電場兩平行板間的電勢(shì)差為U2，極板長為L，兩板間的距離為d，忽略電子重力。求：

（1）電子在偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；

（2）電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)相對(duì)于入射方向的側(cè)移距離；

（3）電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的動(dòng)能。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（8分）如圖下圖所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置．他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個(gè)光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放．

①該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，如上圖所示，則d=________mm．

②實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門B的時(shí)間t，若要得到滑塊的加速度，還需要測量的物理量是________；

③下列必要的實(shí)驗(yàn)要求是________．（請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母）

A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量

B．應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些

C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平

D．應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行

④改變鉤碼質(zhì)量，測出對(duì)應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時(shí)間t，通過描點(diǎn)作出線性圖象，研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出________圖象．（選填“”、“”或“”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示xoy坐標(biāo)系中，在y＞0區(qū)域內(nèi)存在垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場；在-l≤x≤0的第III象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場；在x>0的第IV象限內(nèi)有一個(gè)帶負(fù)電的固定點(diǎn)電荷(圖中未標(biāo)出)。一質(zhì)量為m，帶電量為q的帶正電粒子，以初速度v0沿x軸正方向從x軸上的M(-l，0)點(diǎn)射入電場區(qū)域，粒子重力可忽略。粒子經(jīng)過N(0， )點(diǎn)后，以恒定速率經(jīng)P(，0)點(diǎn)進(jìn)入磁場區(qū)域并回到M點(diǎn)。求

(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E；

(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；

(3)粒子從N點(diǎn)到M點(diǎn)所用的時(shí)間t。(結(jié)果可保留根式)

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