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(2011·广州模拟)一斜面固定在水平地面上,用平行于斜面的力F拉质量为m的物体,可使它匀速向上滑动,如图所示,若改用大小为3F的力,仍平行于斜面向上拉该物体,让物体从底部由静止开始运动、已知斜面长为L,物体的大小可以忽略,求:

(1)在3F力的作用下,物体到达斜面顶端时的速度;
(2)要使物体能够到达斜面顶端,3F力作用的时间至少多长?
(1)(2)
(1)设斜面倾角为θ,斜面对物体的摩擦力为Ff.当用F的拉力时,物体匀速运动,有
F-mgsinθ-Ff=0                              ①
当用3F的拉力时,物体的加速度为a,到达顶端时的速度为v,
由牛顿第二定律
3F-mgsinθ-Ff=ma    ②
v2-0=2aL            ③
由①②③式解得v=
(2)设3F的拉力至少作用t时间,撤去拉力后加速度为a′,还能滑行t′时间,撤去拉力后有
mgsinθ+Ff=ma′                          ④
at2+a′t′2=L                       ⑤
由①②④式得a=2a′,又由速度关系
at-a′t′=0,得t′=2t
解得
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(2011·江苏物理·T14)如图所示,长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置。将一质量为m的小球固定在管底,用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连,小物块悬挂于管口。现将小球释放,一段时间后,小物块落地静止不动,小球继续向上运动,通过管口的转向装置后做平抛运动,小球在转向过程中速率不变。(重力加速度为g)

(1)求小物块下落过程中的加速度大小;
(2)求小球从管口抛出时的速度大小;
(3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在某地欢乐谷主题公园内有许多惊险刺激的游乐项目,双塔太空梭“天地双雄”就是其中之一(如图),双塔并立,一个塔的座椅由上而下做极速竖直降落运动,另一个塔的座椅由下而上做高速竖直弹射运动.有一位质量为50 kg的游客坐在高速弹射塔内的座椅上,若弹射塔的座椅在2 s内由静止开始匀加速冲到56 m高处,则在此过程中,游客对座椅的压力大小约为(g取10  m/s2)(    )
A.500 NB.1400 N
C.1900 ND.750 N

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分).把一张足够长的水平绝缘桌面放入空间存在一有边界的电场中,电势φ随距离的变化如图(甲)所示。在绝缘水平桌面上的电场左边界O点放一质量为m=1kg的小物块,如图(乙)所示,物块与地面的摩擦因数为μ=0.2,物块带电量为q1=+0.5C。现对物块施加一水平拉力F=4N使其沿桌面运动,4s末用某种方法使物块不带电(不影响物块运动的速度),6s末撤去外力的同时,使物体恢复带电且电量为q2=-1C,g取10m/s2。求:

(1)9s末物体的速度和该时刻的位置坐标
(2)9s内物块的电势能的变化量。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,下列叙述中正确的是(    )
A.球的加速度的最大值,不一定大于重力加速度g
B.球所受弹力的最大值,一定大于其重力的2倍
C.小球的动能逐渐减小,而小球与弹簧组成的系统的机械能保持不变
D.小球与弹簧组成的系统的势能先减少后增加

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图3所示,质量为mA、mB的两个物体A和B,用跨过定滑轮的细绳相连.用力把B压在水平桌面上,使A离地面的高度为H,且桌面上方细绳与桌面平行.现撤去压B的外力,使A、B从静止开始运动,A着地后不反弹,在运动过程中B始终碰不到滑轮.B与水平桌面间的动摩擦因数为μ,不计滑轮与轴间、绳子的摩擦,不计空气阻力及细绳、滑轮的质量.求:
(1)A下落过程的加速度;
(2)B在桌面上运动的位移.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

(09·山东·22)图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30°,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为。木箱在轨道端时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下,与轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程。下列选项正确的是            (   )
A.m=M
B.m=2M
C.木箱不与弹簧接触时,上滑的加速度大于下滑的加速度
D.在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质量为m的小球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连,Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q.小球静止时,Ⅰ中拉力大小为F1,Ⅱ中拉力大小为F2,当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间时,球的加速度a应是 (    )
A.若断Ⅰ,则a=g,方向竖直向下
B.若断Ⅱ,则a=,方向水平向左
C.若断Ⅰ,则a=,方向沿Ⅰ的延长线
D.若断Ⅱ,则a=g,方向竖直向上

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一质量为m的铝球用细线悬挂静止在足够深的油槽中(如图甲),某时刻剪断细线,铝球开始在油槽中下沉运动,通过传感器得到铝球的加速度随下沉速度变化的图像如图乙所示,已知重力加速度为g,且铝球速度为零摩擦阻力也为零。根据上述信息,下列说法正确的是(   )
A.铝球下沉的速度越来越小
B.开始释放时,铝球加速度
C.铝球下沉过程中与油的力
D.铝球下沉过程机械能的减少量等于克服油所受摩擦阻力所做的功

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