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16.一斜面AB长为5m,倾角为30°,一质量为2kg的小物体(大小不计)从斜面顶端A点由静止释放,如图所示.斜面与物体间的动摩擦因数为$\frac{\sqrt{3}}{6}$,求
(1)小物体下滑到斜面底端B时的速度
(2)小物体从顶端A下滑到斜面底端B所用时间.(g取10m/s2).

分析 (1)对小物块进行受力分析,求合力,由牛顿第二定律求加速度,根据位移速度关系求末速度;
(2)根据速度时间关系求解运动时间.

解答 解:(1)以小物块为研究对象进行受力分析,如图所示.物块受重力mg、斜面支持力N、摩擦力f,
垂直斜面方向,由平衡条件得:mgcos30°=N
沿斜面方向上,由牛顿第二定律得:mgsin30°-f=ma
又f=μN
由以上三式解得:a=2.5m/s2
小物体下滑到斜面底端B点时的速度:v2=2as
代入数据解得:v=5m/s
(2)根据速度时间关系可得运动时间为:
t=$\frac{v}{a}=\frac{5}{2.5}s=2s$,
即物体下滑的时间为2s.
答:(1)小物体下滑到斜面底端B时的速度为5m/s;
(2)小物体从顶端A下滑到斜面底端B所用时间为2s.

点评 对于牛顿第二定律的综合应用问题,关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况,利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度,再根据题目要求进行解答;知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

12.物体作匀速直线运动,规定某一方向为正方向,沿物体运动的路线建立直线坐标系ox,在t1=0时刻位于x1=-1m处;t2=2s时位于x2=2m处,求:
(1)0~2s时间内的位移;
(2)这段时间内物体的速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

7.如图所示,a、b是一对平行金属板,分别接到直流电源两极上,板间场强为E,右边有一挡板,正中间开有一小孔d,在较大空间范围内存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里.从两板左侧中点c处射入一束粒子(不计重力),这些粒子都沿直线运动到右侧,从d孔射出后分成两束,且运动半径不同,则下列判断正确的是(  )
A.这束粒子中一定有正负两种粒子
B.这束粒子中一定有两种不同速度的粒子
C.这束粒子中一定有两种不同比荷的粒子
D.a、b两板间的匀强电场方向一定由b指向a

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组(电动势为3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干.
某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数1234567
U/V0.100.300.701.001.501.702.30
I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
由以上数据可知,他们测量Rx是采用图1中的甲图(选填“甲”或“乙”).

(3)图2是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端.
请根据图(2)所选的电路图,补充完成图2中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.

(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图3所示,图中已标出了测量数据对应的4个坐标点.请在图3中标出第2、4、6次测量数据坐标点,并描绘出U─I图线.由图线得到金属丝的阻值Rx=4.5Ω(保留两位有效数字).
(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为C(填选项前的符号).
A.1×10-2Ω•m    B.1×10-3Ω•m    C.1×10-6Ω•m    D.1×10-8Ω•m
(6)任何实验测量都存在误差.本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是CD(有多个正确选项).
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表内阻计算在内,可消除由测量仪表引起的系统误差
D.用U─I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

11.民用航空客机的机舱,除了有正常的舱门和舷梯连接,供旅客上下飞机,一般还设有紧急出口.发生意外情况的飞机在着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊构成的斜面,机舱中的人可沿该斜面滑行到地面上来,示意图如图所示.某机舱离气囊底端的竖直高度AB=3.0m,气囊构成的斜面长AC=5.0m,CD段为与斜面平滑连接的水平地面.一个质量m=60kg的人从气囊上由静止开始滑下,人与气囊的动摩擦因数为=0.5.不计空气阻力,g=10m/s2.求:
(1)人从斜坡上滑下时的加速度大小;
(2)人滑到斜坡底端时的速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

1.同学利用如图甲所示的电路测量满偏电流为100μA的电流表的内阻(约为1000Ω),可供选择的器材有:
滑动变阻器R1,最大阻值20Ω;
滑动变阻器R2,最大阻值100kΩ;
电阻箱R',最大阻值99999Ω,
电池E,电动势为9.0V(内阻不计),开关2个,导线若干.
回答下列问题:

(1)图中滑动变阻器R应选用R2(填“R1”或“R2”);
(2)保持开关S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器R接入电路的阻值,使得电流表满偏.再闭合S2,调节电阻箱的阻值.使得电流表半偏.如果电阻箱R′的示数为995Ω,则待测电流表的内阻Rg=995Ω,且测量值小于(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值;
(3)若要把该电流表改装成3V的电压表,应串联29005Ω的电阻;现要校准该改装后的电压表.使用乙图中的实验器材(能满足实验要求),滑动变阻器采用分压电路.把实物图连上导线.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.如图所示,两块直径为2L的同心半圆形带电金属板A、B固定在竖直平面内,两板间的距离很近,可认为A、B间的电场场强大小处处相等、方向都指向圆心O.在A、B左侧有方向水平向右、场强大小为E的匀强电场.现从正对A、B板间隙、到两板的一端距离为d处由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带正电微粒(不计重力),发现此微粒恰能在两板间运动而不与板发生相互作用. 
(1)求A、B之间电场的场强大小.
(2)从释放微粒开始,经过多长时间微粒的水平位移最大?最大值为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

5.在做“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某实验小组采用如图1所示的装置,实验步骤如下:
a.把纸带的一端固定在小车上,另一端穿过打点计时器的限位孔;
b.调整木板的倾角,以重力沿斜面向下的分力平衡小车及纸带受到的摩擦力;
c.用细线将木板上的小车通过定滑轮与砂桶相连;
d.接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点;
e.换上新的纸带,在砂桶中依次加入适量的砂子,重复d步骤多次,得到几条点迹清晰的纸带.

现测出了其中一条纸带上的距离,如图2所示,已知打点周期为0.02s.则这条纸带上C点速度的大小vC=1.74m/s,形成加速度的大小a=3.20m/s2(取三位有效数字).根据所测纸带数据,把砂与砂桶的重力作为合外力F,拟作出加速度a-F图象,发现当a比较大时图线明显向F轴偏移,这是由于实验原理的不完善导致的,请你在这个实验的基础上,稍加改进实验原理,得到一条a-F成正比的图线,写出你的改进方法:在拉小车的绳子上安装力传感器,直接测出小车受到的绳子拉力.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

6.在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时,采用如图a所示的实验装置.小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示.

(1)若已平衡好摩擦,在小车做匀加速直线运动过程中绳子拉力T=$\frac{M}{M+m}mg$,当M与m的大小关系满足M>>m时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.
(2)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是C.
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先接通打点计时器的电源,再放开小车
D.用天平测出m以及小车质量M,小车运动的加速度可直接用公式a=$\frac{mg}{M}$求出
(3)某小组同学保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度a与所受外力F的关系,由于他们操作不当,这组同学得到的a-F关系图象如图b所示,其原因是:①平衡摩擦力不够或没有平衡摩擦力;②没有满足M>>m
(4)图c是某次实验中得到的纸带.已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,每相邻两个计数点间还有4个点未画出,求出小车下滑的加速度为1.58rn/s2.(结果保留三位有效数字)

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同步练习册答案