练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    8．关于物体在斜面上的运动，请回答以下问题．已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力．

    （1）如图1所示，一个截面为直角三角形的斜面体C始终静止在粗糙水平面上，物块能在C的斜面上保持静止，则物块与斜面之间的动摩擦因数μ与斜面倾角α应满足什么关系？
    （2）如图2所示，两个质量均为m的小方块A和B紧挨着一起沿斜面体C的斜面匀速下滑，C始终静止在粗糙的地面上，A与B的接触面是光滑的．已知A与C之间的动摩擦因数是B与C之间动摩擦因数的2倍，斜面的倾角为α，求B与C之间的动摩擦因数为多少？
    ②接①问，若将A、B对调位置，再同时由静止释放A、B，发现C依然能保持在地面不动，若C的质量为M，求C与地面之间的动摩擦因数应满足的条件．

    分析 （1）物块能在C的斜面上保持静止，物块的重力沿斜面向下的分力不大于最大静摩擦力，由摩擦力公式列式求解．
    （2）A、B一起沿斜面体C的斜面匀速下滑，合力均为零，以整体为研究对象，由平衡条件和摩擦力公式结合求解．若将A、B对调位置，对C研究，由平衡条件和摩擦力公式结合解答．

    解答 解：（1）物块能在C的斜面上保持静止，则应满足：mgsinα≤μmgcosα
    可得 μ≥tanα
    （2）设B与C之间的动摩擦因数为μ1，则A与C之间的动摩擦因数是2μ1．
    A、B一起沿斜面体C的斜面匀速下滑时，则有：
    2mgsinα=μ1mgcosα+2μ1mgcosα
    则：μ1=$\frac{2}{3}tanα$
    若将A、B对调位置，对A，由于2μ1mgcosα=$\frac{4}{3}$mgsinα＞mgsinα，故A静止在C上．
    对B，由于μ1mgcosα=$\frac{2}{3}$mgsinα＜mgsinα，故B在C上下滑．
    以C为研究对象，分析受力如图．
    A、B对C的压力大小为 N1=N2=mgcosα，A对C的静摩擦力 f1=mgsinα，B对C的滑动摩擦力 f2=μ1mgcosα=$\frac{2}{3}$mgsinα
    因为（N1+N2）sinα=2mgcosαsinα，（f1+f2）cosα=$\frac{5}{3}$mgcosαsinα，则C相对于地面有向左运动的趋势，地面对C的摩擦力水平向右，大小为 f=（N1+N2）sinα-（f1+f2）cosα=$\frac{1}{3}$mgcosαsinα
    地面与C间的最大静摩擦力 fm=μ[Mg+（N1+N2）cosα+（f1+f2）sinα]
    要使C依然能保持在地面不动，必须有 f≤fm，解得：
      μ≥$\frac{mgsinαcosα}{3Mg+6mgco{s}^{2}αsinα+5mgcosαsi{n}^{2}α}$
    答：
    （1）物块与斜面之间的动摩擦因数μ与斜面倾角α应满足为μ≥tanα；
    （2）B与C之间的动摩擦因数为$\frac{2}{3}tanα$；
    （3）要使C依然能保持在地面不动，C与地面之间的动摩擦因数应满足的条件是
       μ≥$\frac{mgsinαcosα}{3Mg+6mgco{s}^{2}αsinα+5mgcosαsi{n}^{2}α}$．

    点评 解决本题的关键要判断物体的状态，明确物体刚要滑动的条件，并要灵活选取研究对象，结合平衡条件解答．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    18．甲、乙两物体由同一位置出发沿一直线运动，其速度-时间图象如图，下列说法正确的是（　　）
    A．甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动
    B．两物体两次相遇的时刻分别是在2s末和6s末
    C．乙在6s内运动的加速度方向都是正方向
    D．2s后，甲、乙两物体的速度方向相反

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    19．如图所示，物体P、Q经无摩擦的定滑轮用细绳连在一起，此时Q竖直匀速上升，P物体在水平力F作用下沿水平粗糙地面向右运动，则下列说法正确的是（　　）
    A．P做减速运动B．细绳对P的作用力逐渐增大
    C．P所受摩擦力逐渐增大D．细绳对滑轮的作用力大小不变

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．如图所示，物体的运动过程分三段，第1s、2s为第Ⅰ段，第 3s、4s为第Ⅱ段，第5s为第Ⅲ段，则下列说法中正确的是（　　）
    A．第Ⅰ段和第Ⅲ段的加速度与速度的方向都相同
    B．第Ⅱ段位移是第Ⅰ段与第Ⅲ段位移之和
    C．第5s末物体回到出发点
    D．第Ⅰ段与第Ⅲ段平均速度相等

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．一个物体做初速度为0的匀加速直线运动，则在第一个2s内、第二个2s内的位移之比为（　　）
    A．1：1B．1：2C．1：3D．1：4

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    13．在测定匀变速直线运动的加速度实验中，得到一条纸带如图所示．A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点，若相邻计数点的时间间隔为0.1s，则粗测小车的加速度大小为1.58 m/s2．若纸带是由于小车做减速运动得到的，则纸带上最先打下的点应是F（填A或F）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    20．如图是质谱仪的工作原理示意图．现有一束几种不同的正离子，经过加速电场加速后，垂直射入速度选择器（速度选择器内有相互正交的匀强电场E和匀强磁场B1），离子束保持原运动方向未发生偏转．接着进入另一匀强磁场B2，发现这些离子分成几束．最后打到极板s上，由此可得结论（　　）
    A．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
    B．这些离子在B2中的运动时间相同
    C．这些离子的电量一定不相同
    D．这些离子的比荷一定不相同

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．对静电现象的认识，下列说法错误的是（　　）
    A．摩擦起电创造了电荷
    B．电脑、电视机工作时，荧光屏表面因为带静电而易吸附灰尘
    C．干燥季节在暗处脱去化纤衣服时看到火花，是静电现象
    D．油罐车车尾拖在地上的铁链，它的作用是避免静电造成的危害

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    18．“抬头望明月，月在云中行”诗句中描述的运动选取的参照物是（　　）
    A．月亮B．观察者自己C．地面D．云

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案