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        1. (2013?江蘇一模)如圖甲所示,質(zhì)量足夠大、截面是直角梯形的物塊靜置在光滑水平地面上,其兩個(gè)側(cè)面恰好與兩個(gè)固定在地面上的壓力傳感器X和Y相接觸.圖中AB高H=0.3m、AD長(zhǎng)L=0.5m,斜面傾角θ=37°.可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊P(圖中未畫(huà)出)質(zhì)量m=1kg,它與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ可以通過(guò)更換斜面表面的材料進(jìn)行調(diào)節(jié)(調(diào)節(jié)范圍是0≤μ≤1).sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度取g=10m/
          s
          2
           

          (1)令μ=0,將P由D點(diǎn)靜止釋放,求P在斜面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
          (2)令μ=0.5,在A點(diǎn)給P一個(gè)沿斜面向上的初速度
          v
           
          0
          =2m/s,求P落地時(shí)的動(dòng)能;
          (3)將X和Y接到同一數(shù)據(jù)處理器上,已知當(dāng)X和Y受到物塊壓力時(shí),分別顯示正值和負(fù)值.對(duì)于不同的μ,每次都在D點(diǎn)給P一個(gè)沿斜面向下足夠大的初速度以保證它能滑離斜面,求滑行過(guò)程中處理器顯示的讀數(shù)F隨μ變化的關(guān)系表達(dá)式,并在乙圖坐標(biāo)系中畫(huà)出其函數(shù)圖象.
          分析:(1)根據(jù)牛頓第二定律求出加速度的大小,結(jié)合位移時(shí)間公式求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.
          (2)根據(jù)動(dòng)能定理求出P上滑到速度為零時(shí)經(jīng)歷的位移,對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理,求出P落地時(shí)的動(dòng)能.
          (3)對(duì)梯形物塊受力分析,結(jié)合共點(diǎn)力平衡得出F與P與斜面動(dòng)摩擦因數(shù)的關(guān)系式,從而作出其圖線.
          解答:解:(1)當(dāng)μ=0時(shí),P沿斜面下滑的加速度為
          a=gsinθ=6m/s2
          由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律L=
          1
          2
          at2
          ,
          得t=
          2L
          a
          ,代入數(shù)據(jù)解得t=
          6
          6
          s

          (2)設(shè)P沿斜面上滑的位移為s時(shí)速度為零.
          由動(dòng)能定理:-(mgsinθ+μmgcosθ)s=0-
          1
          2
          mv02

          代入數(shù)據(jù)解得s=0.2m.
          設(shè)落地時(shí)P的動(dòng)能為Ek,則
          由動(dòng)能定理得,mgH-μmgcosθ?2s=Ek-
          1
          2
          mv02

          代入數(shù)據(jù)解得Ek=3.4J.
          (3)P在斜面上下滑的過(guò)程中物塊受力如圖甲所示,由平衡條件可得F+Nsinθ=fcosθ
          將N=mgcosθ和f=μmgcosθ代入得,F(xiàn)=mgcosθ(μcosθ-sinθ)
          代入數(shù)據(jù)得,F(xiàn)=6.4μ-4.8,其圖象如乙圖.
          答:(1)P在斜面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
          6
          6
          s

          (2)P落地時(shí)的動(dòng)能為3.4J.
          (3)圖線如圖所示.
          點(diǎn)評(píng):本題綜合考查了牛頓第二定律、動(dòng)能定理以及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,綜合性較強(qiáng),對(duì)學(xué)生的能力要求較高,需加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練.
          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          (2013?江蘇一模)如圖所示,質(zhì)量為
          m
           
          1
          的木塊和質(zhì)量為
          m
           
          2
          的長(zhǎng)木板疊放在水平地面上.現(xiàn)對(duì)木塊施加一水平向右的拉力F,木塊在長(zhǎng)木板上滑行,而長(zhǎng)木板保持靜止?fàn)顟B(tài).已知木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
          μ
           
          1
          ,長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
          μ
           
          2
          ,且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,則( 。

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          (2013?江蘇一模)如圖所示,小物塊在豎直平面內(nèi)的拉力F作用下沿傾角為θ的斜面向下運(yùn)動(dòng),若重力做的功與克服拉力F做的功相等.則( 。

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          (2013?江蘇一模)下列說(shuō)法中正確的是 (  )

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

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          +x
          +x
          方向傳播,經(jīng)過(guò)△t=0.4s,質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為
          0.4m
          0.4m

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          (2013?江蘇一模)如圖所示,一比荷為1
          0
          5
           
          C/kg的帶正電粒子A以速度
          v
           
          0
          =1
          0
          4
           
          m/s從O點(diǎn)沿y軸正方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域(圖中未畫(huà)出),磁場(chǎng)方向垂直紙面向外.粒子飛出磁場(chǎng)區(qū)域后,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又從點(diǎn)P處經(jīng)過(guò)x軸,速度方向與x軸正方向的夾角為30°,同時(shí)進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)為E=
          4
          3
          ×1
          0
          3
           
          V/m、方向沿與x軸正方向成60°角斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.粒子的重力不計(jì),試求:
          (1)P點(diǎn)的坐標(biāo);
          (2)圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積;
          (3)若在A進(jìn)入電場(chǎng)的同時(shí),在電場(chǎng)中適當(dāng)?shù)奈恢糜伸o止釋放另一與A完全相同的帶電粒子B,可使兩粒子在離開(kāi)電場(chǎng)前相遇.求所有滿足條件的釋放點(diǎn)的集合(不計(jì)兩粒子之間的相互作用力).

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