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有一物体由某一固定的长斜面的底端以初速度v0沿斜面上滑,斜面与物体间的动摩擦因数μ=0.5,其动能Ek随离开斜面底端的距离s变化的图线如图所示,g取10m/s2,不计空气阻力,则以下说法正确的是(  )

 

A.

物体的质量为m=1kg

B.

斜面与物体间的摩擦力大小f=2N

 

C.

物体在斜面上运动的总时间t=2s

D.

斜面的倾角θ=37°


考点:

功能关系;摩擦力的判断与计算;动能定理..

分析:

对物体进行受力分析,得出物体向上滑动的过程中的受力与物体下滑的过程中的受力,运用动能定理把动能和位移的关系表示出来.

把物理表达式与图象结合起来,根据图象中的数据求出未知物理量.

解答:

解:A、B、D、设斜面的倾角是θ,物体的质量是m,物体向上运动的过程中受到重力、支持力和向下的摩擦力;物体向下滑动的过程中受到重力.支持力和向上的摩擦力,由图象可知物体向上滑动的过程中,EK1=25J,EK2=0J,位移x=5m,下滑回到原位置时的动能,EK3=5J

向上滑动的过程中,由动能定理得:EK2﹣EK1=﹣mgsinθ•x﹣fx,

向下滑动的过程中,由动能定理得:EK3﹣EK2=mgsinθ•x﹣fx,

代入数据解得:f=2N

mgsinθ=3N

又:f=μmgcosθ

所以:N

所以:θ=37°

kg.故A错误,BD正确;

C、物体向上时的加速度:m/s2,

物体向下时的加速度:m/s2,

物体的初速度:m/s=10m/s

物体回到原点的速度:m/s

向上运动时间t1=s,

向下运动的时间:s

物体在斜面上运动的总时间t=s.故C错误.

故选:BD

点评:

利用数学图象处理物理问题的方法就是把物理表达式与图象结合起来,根据图象中的数据求解.

一般我们通过图象的特殊值和斜率进行求解.

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


如图甲所示,A和 B是真空中、面积很大的平行金属板,O 是一个可以连续产生粒子的粒子源,O 到 A、B 的距离都是 l。现在 A、B 之间加上电压,电压 UAB随时间变化的规律如图乙所示。已知粒子源在交变电压的一个周期内可以均匀产生大量粒子,粒子质量为 m、电荷量为-q。这种粒子产生后,在电场力作用下从静止开始运动。设粒子一旦碰到金属板,它就附在金属板上不再运动,且电荷量同时消失,不影响 A、B 板电势。不计粒子的重力,不考虑粒子之间的相互作用力。已知上述物理量

 

(1)在t=0时刻出发的微粒,会在什么时刻到达哪个极板?

(2)在范围内,哪段时间内产生的微粒能到达B 板?

(3)到达B板的微粒中速度最大为多少?

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如图所示,位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下,做速度为v的匀速运动;若作用力变为斜向上的恒力F2,物体仍做速度为v的匀速运动,则以下说法正确的是(  )

 

A.

F2一定大于F1

B.

F2的大小可能等于F1

 

C.

F2的功率一定小于F1的功率

D.

F2的功率可能等于F1的功率

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一定质量的理想气体经历如图所示的状态变化,变化顺序由a→b→c→a,ab线段延长线过坐标原点,bc线段与t轴垂直,ac线段与V轴垂直.气体在此状态变化过程中(  )

 

A.

从状态a到状态b,压强不变

 

B.

从状态b到状态c,压强增大

 

C.

从状态b到状态c,气体内能增大

 

D.

从状态c到状态a,单位体积内的分子数减少

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两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中A、N两点的电势为零,ND段中C点电势最高,则下列说法不正确的是(  )

 

A.

|q1|<|q2|

 

B.

q1带正电,q2带负电

 

C.

C点的电场强度大小为零

 

D.

将一负点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后做负功

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两端封闭的粗细均匀玻璃管内有两部分气体A和B,中间用一段水银隔开,当水平放置且处于平衡时,温度均为27℃,如图a所示.现先将玻璃管缓慢转至竖直方向(A在下方),再将整根玻璃管置于温度为87℃的热水中,如图b所示,气体最终达到稳定状态,则稳定后与图a中的状态相比,气体A的长度 减小 (选填“增大”,“减小”或“不变”);若图a中A、B空气柱的长度分别为LA=20cm,LB=10cm,它们的压强均为75cmHg,水银柱长为L=25cm,则最终两部分气体A、B的体积之比VA:VB= 3:2 .

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在如图所示的竖直平面内,倾斜轨道与水平面的夹角θ=37°,空间有一匀强电场,电场方向垂直轨道向下,电场强度E=1.0×104N/C.小物体A质量m=0.2kg、电荷量q=+4×10﹣5C,若倾斜轨道足够长,A与轨道间的动摩擦因数为μ=0.5,现将物体A置于斜面底端,并给A一个方向沿斜面向上大小为v0=4.4m/s的初速度,A在整个过程中电荷量保持不变,不计空气阻力(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:

(1)物体A回到出发点所用的时间?

(2)若A出发的同时,有一不带电的小物体B在轨道某点静止释放,经过时间t=0.5s与A相遇,且B与轨道间的动摩擦因数也为μ=0.5.求B的释放点到倾斜轨道底端的长度s?

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如图所示,水平地面上有一个精致的直角三角形滑块P,顶点A到地面的距离h=0.45m,水平地面上D处有一固定障碍物,滑块的C端到D的距离L=4.0m.在其顶点A处放一个小物块Q,不粘连,最初系统静止不动.现在滑块左端施加水平向右的推力F=24N,使二者相对静止一起向右运动,当C端撞到障碍物时立即撤去力F,且滑块P立即以原速率反弹,小物块Q最终落在地面上.滑块P的质量M=3.5kg,小物块Q的质量m=0.5kg,P与地面间的动摩擦因数4.(取g=10m/s2)求:

(1)小物块Q落地前瞬间的速度.

(2)小物块Q落地时到滑块P的B端的距离.

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 “神舟”五号载人飞船在绕地球飞行的第五圈进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道.已知飞船的质量为m,地球半径为R,地面处的重力加速度为g.则飞船在上述圆轨道上运行的动能Ek(  )

 

A.

等于mg(R+h)

B.

小于mg(R+h)

C.

大于mg(R+h)

D.

等于mgh

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