如图(a)所示,木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于斜面、大小为F=...
问题详情:
如图(a)所示,木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于斜面、大小为F=8N的力作用下加速度与斜面倾角的关系。已知物块的质量m=1kg,通过DIS实验,得到如图(b)所示的加速度与斜面倾角的关系图线。若物块与木板间的动摩擦因数为0.2,假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力,g取10m/s2。试问:
(1)图(b)中图线与纵坐标交点ao多大?
(2)图(b)中图线与θ轴交点坐标分别为θ1和θ2,木板处于该两个角度时的摩擦力指向何方?说明在斜面倾角处于θ1和θ2之间时物块的运动状态。
(3)θ1为多大?
(4)如果木板长L=2m,倾角为37°,物块在F的作用下由O点开始运动,为保*物块不冲出木板顶端,力F最多作用多长时间?(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
【回答】
(1)6(m/s2);(2)当摩擦力沿斜面向下且加速度为零时木板倾角为θ1,当摩擦力沿斜面向上且加速度为零时木板倾角为θ2,这时物块处于静止状态.(3)40.4°;(4)3.1s. 解析: (1)当木板水平放置时,物块的加速度为a0
此时滑动摩擦力f = μN = μmg=0.2×1×10 = 2 N
=6 m/s2
(2)当摩擦力沿斜面向下且加速度为零时木板倾角为θ1,当摩擦力沿斜面向上且加速
度为零时木板倾角为θ2,这时物块处于静止状态。
(3)N1=mgcosθ1F1=μN1=μmgcosθ1 F=mgsinθ1+μmgcosθ1
联立方程8 = 10sinθ1+ 2cosθ1 解得θ1≈40.4°
(4)力F作用时的加速度
m/s2
撤去力F后的加速度大小
(m/s2)
设物块不冲出木板顶端,力F最长作用时间为t
则撤去力F时的速度v=a1t
位移撤去力F后运动的距离
由题意有
即 解得:t≈3.1s
【思路点拨】(1)纵坐标交点表示木板水平放置时的加速度,根据牛顿第二定律即可求解;(2)当摩擦力沿斜面向下且加速度为零时木板倾角为θ1,当摩擦力沿斜面向上且加速度为零时木板倾角为θ2,这时物块处于静止状态;(3)当摩擦力沿斜面向下且加速度为零时木板倾角为θ1,对木块进行受力分析,根据平衡条件即可求解;(4)根据牛顿第二定律分别求出有F和撤去F时的加速度,根据匀变速直线运动的基本公式求出这两个过程的位移,根据两段位移之和为L求解.本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,要求同学们能根据图象得出有效信息,难度适中.
知识点:牛顿运动定律的应用
题型:计算题
-
用若干个体积为1的正方体搭成一个几何体,其正视图、侧视图都是如图所示的图形,则这个几何体的最大体积与最小体积的...
问题详情:用若干个体积为1的正方体搭成一个几何体,其正视图、侧视图都是如图所示的图形,则这个几何体的最大体积与最小体积的差是()A.2B.3C.4D.5【回答】解析:由正视图、侧视图可知,此几何体的体积最小时,底层有5个小正方体,上面有2个小正方体,共7个小正方体;体积最大时,底...
-
如图所示,一质量为m的物块恰好沿着倾角为的斜面匀速下滑。现对物块施加一个竖直向下的恒力F。则物块( ) ...
问题详情:如图所示,一质量为m的物块恰好沿着倾角为的斜面匀速下滑。现对物块施加一个竖直向下的恒力F。则物块( ) A.将减速下滑 B.将加速下滑 ...
-
(1)观察下图,请将下列国家的英文本母代号填入答题卡图中对应的方框内。早期殖*家:A.葡萄牙 B.英国(2)...
问题详情:(1)观察下图,请将下列国家的英文本母代号填入答题卡图中对应的方框内。早期殖*家:A.葡萄牙 B.英国(2)仔细观察该图,据图指出奴隶贸易的主要集运地的分布特点。【回答】 (1)上框B,下框A。(2)主要分布在非洲西海岸和东海岸。知识点:血腥的资本积累题型:综合题...
-
一部欧美资产阶级*的纪录片,介绍了各国通过立法手段来巩固*成果,下列解说词中说法错误的是A.英国颁布了《权...
问题详情:一部欧美资产阶级*的纪录片,介绍了各国通过立法手段来巩固*成果,下列解说词中说法错误的是A.英国颁布了《权利法案》 B.美国*战争期间颁布《*宣言》C.法国大*期间颁布《*宣言》 D.美国南北战争期间颁布《1787年宪法》【回答】D知...
相关文章
- 如图所示,木板可绕固定的水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢转到OB位置,木板上的物块始终相对于木板静止。在这...
- 小明同学用如图所示的装置,研究光的反*规律,在平面镜的上方垂直放置一块光屏,光屏由可以绕ON折转的E、F两块板...
- 如图所示,木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于木板向上、大小为F=8...
- 如图所示,木板可绕固定水平轴O转动.木板从水平位置OA缓慢转到OB位置,木板上的物块始终相对于木板静止.在这一...
- 如图所示,一辆小车静止在水平地面上,车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面OA,光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面...
- 小明利用如图*所示的装置探究光的反*定律,平面镜平放在水平桌面上,板E、F可以绕ON轴转动。(1)为了看清楚板...
- 如图所示,木板可绕固定的水平轴O转动,木板从水平位置OA缓慢转到OB位置的过程中,木板上重为5N的物块始终相对...
- 如图(a),木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,木板上有一质量为m=1kg的物块,始终受到平行于斜面、大小为8N...
- 如图所示,一辆小车静止在水平地面上,车内固定着一个倾角为600的光滑斜面OA,光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面...
- 一块木板可绕过O点的光滑水平轴在竖直平面内转动,木板上放有一物块,木板右端受到竖直向上的作用力F,从图中位置A...