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如图,让一小物体(可看作质点)从图示斜面上的A点以v0=4m/s的初速度滑上斜面,物体滑到斜面上的B点后沿原路返回.若A到B的距离为1m,斜面倾角为θ=37°.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
(1)求物体与斜面间的动摩擦因数;
(2)若设水平地面为零重力势能面,且物体返回经过C点时,其动能恰与重力势能相等,求C点相对水平地面的高度h.
(1)设物体与斜面间的滑动摩擦因数为μ,则物体上滑由A到B做速度由v0变为0的匀减速运动,由动能定理有
-mgssinθ-μmgscosθ=0-
1
2
mv2
,代入数据解得μ=0.25
(本题也可用牛顿运动定律求由牛顿第二定律有mgsinθ+μmgcosθ=ma…①,
又由运动学公式,可得0-v02=-2a?AB…②,
由①②联立,代入数据可得μ=0.25)
即物体与斜面间的动摩擦因数为0.25.
(2)设物体返回经过C点时速度大小为v1,则对于物体由B到C,
由动能定理有mg(ABsinθ-h)-μmgcosθ.
AB.sinθ-h
sinθ
=
1
2
m
v2

1
2
m
v2
=mgh,
联立以上两式解得h=
sinθ-μcosθ
2-μcosθ
AB

代入数据可得:h=0.24m
即动能与势能相等时C点相对地面的高度为0.24m.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列说法中正确的是(  )
A.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零
B.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化;但速度变化时,动能不一定变化
C.处于平衡状态的运动物体,其机械能一定不变
D.动能不变的物体,其机械能一定不变

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,水平轨道PAB与
1
4
圆弧轨道BC相切于B点,其中,PA段光滑,AB段粗糙,动摩擦因数μ=0.1,AB段长度L=2m,BC段光滑,半径R=lm.轻质弹簧劲度系数k=200N/m,左端固定于P点,右端处于自由状态时位于A点.现用力推质量m=2kg的小滑块,使其缓慢压缩弹簧,当推力做功W=25J时撤去推力.已知弹簧弹性势能表达式Ek=
1
2
kx2其中,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量,重力加速度取g=10m/s2
(1)求推力撤去瞬间,滑块的加速度a;
(2)求滑块第一次到达圆弧轨道最低点B时对B点的压力Fn
(3)判断滑块能否越过C点,如果能,求出滑块到达C点的速度vc和滑块离开C点再次回到C点所用时间t,如果不能,求出滑块能达到的最大高度h.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为h,末端B处的切线方向水平.一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放,滑到B端后飞出,落到地面上的C点,轨迹如图中虚线BC所示.已知它落地时相对于B点的水平位移OC=l.现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带,传送带的右端与B的距离为l/2.当传送带静止时,让P再次从A点由静止释放,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出,仍然落在地面的C点.当驱动轮转动从而带动传送带以速度v=
3gh
匀速向右运动时(其他条件不变),P的落地点为D.(不计空气阻力)
(1)求P滑至B点时的速度大小;
(2)求P与传送带之间的动摩擦因数;
(3)求出O、D间的距离.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量不等,但具有相同初动能的两个物体,在动摩擦因数相同的地面上滑行,直到停止,则(  )
A.质量大的物体滑行距离大
B.质量小的物体滑行距离大
C.质量大的物体克服摩擦力做功多
D.质量小的物体克服摩擦力做功多

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图a所示,有一个足够长的光滑斜面,倾角θ为30°,质量为0.8kg的物体置于O处.物体受到一个沿斜面向上的拉力F作用下由静止开始运动,F与x的关系如图b所示,x为物体相对于O点的位移,x轴正方向沿斜面向下,如图a所示,则:
(1)当物体位移x=0.5m时物体的加速度为多大?方向如何?
(2)当物体位移x为多大时物体的加速度最大?最大值为多少?
(3)当物体位移x为多大时物体的速度最大?最大值为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,质量m=2.0kg的金属块(可视为质点)静止在高h=1.8m的光滑水平台面上.现用水平恒力F=9.0N拉动金属块,当金属块向右运动s=4.0m时撤去拉力F,之后金属块在台面上滑行一段距离后飞离台面.空气阻力忽略不计,g取10m/s2.求:
(1)金属块离开台面时的速度大小v;
(2)金属块落地点距台面边缘的水平距离L;
(3)金属块落地时速度方向与竖直方向的夹角θ.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

一物体随升降机竖直向上运动的v-t图象如图所示,根据图象可知此物体(  )
A.前2s内处于失重状态
B.前5s内合力对物体做功为O
C.第2s内的位移大于第5s内的位移
D.第1s末的加速度大于第4.5s末的加速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

人在h高处抛出一个质量为m的小球,落地时小球的速度为v,不计空气阻力,人对小球做的功是(    )
A.mv2B.mgh+mv2
C.mgh-mv2D.mv2-mgh

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同步练习册答案