【题目】如图甲所示,质量为1kg的物体置于倾角为37°的固定斜面上,对物体施加平行于斜面上的拉力F,使物体由静止开始沿斜面向上运动.t=1s时撤去拉力.已知斜面足够长,物体运动的部分v﹣t图象如图乙所示,g=10m/s2 , 求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F.
(2)t=6s时物体的速度是多少.
【答案】
(1)
解:设力F作用时物体的加速度为a1,对物体进行受力分析,
由牛顿第二定律可知 F﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1
撤去力后,由牛顿第二定律有
mgsinθ+μmgcosθ=ma2
根据图象可知:a1= = m/s2=20m/s2,
a2= m/s2=10m/s2
解得:μ=0.5
拉力F=30N
(2)
解:设撤去力后物体运动到最高点时间为t2,
v1=a2t2,
解得t2= =2s
则物体沿着斜面下滑的时间为t3=t﹣t1﹣t2=6﹣1﹣2=3s
设下滑加速度为a3,由牛顿第二定律可得:
mgsinθ﹣μmgcosθ=ma3
解得a3=2m/s2
t=6s时速度v=a3t3=6m/s,方向沿斜面向下
【解析】(1)根据速度时间图线求出匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度,根据牛顿第二定律求出物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小.(2)根据牛顿第二定律求出返回加速的加速度大小,结合运动学公式求出t=6s时物体的速度.
【考点精析】利用V-t图象对题目进行判断即可得到答案,需要熟知v-t图像:①在速度图像中,可以读出物体在任何时刻的速度;②在速度图像中,物体在一段时间内的位移大小等于物体的速度图像与这段时间轴所围面积的值;③在速度图像中,物体在任意时刻的加速度就是速度图像上所对应的点的切线的斜率;④图线与横轴交叉,表示物体运动的速度反向;⑤图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变加速运动.
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【题目】如图所示,一质量为m、带有电荷量-q的小物体,可以在水平轨道Ox上运动,O端有一与轨道垂直的固定墙.轨道处于匀强电场中,场强大小为E , 方向沿Ox轴正方向,小物体以速度v0从x0点沿Ox轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力Ff作用,且 Ff<qE . 设小物体与墙图碰撞时不损失机械能,且电荷量保持不变,求它在停止运动前所通过的总路程.
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【题目】某同学为了探究影响电荷间相互作用力的因素,进行了以下的实验:M是一个带正电的物体,把系在丝线上的带正电的轻质小球先后挂在P1、P2、P3位置,发现丝线偏离竖直方向的角度逐渐变小.这个实验结果说明电荷之间的作用力( )
A.随着电荷量的增大而增大
B.与两电荷量的乘积成正比
C.随着电荷间距离的增大而减小
D.与电荷间距离的平方成反比
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【题目】甲、乙两球的质量相等,悬线一长一短,将两球由图示位置的同一水平面无初速度释放,不计阻力,则对小球过最低点时的正确说法是( )
A.甲球的动能与乙球的动能相等
B.两球受到线的拉力大小相等
C.两球的向心加速度大小相等
D.相对同一参考面,两球的机械能相等
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【题目】某一交流的方向每秒钟改变100次,则它的周期和频率分别是( )
A.0.01s和50HzB.0.01s和100HzC.0.02s和50HzD.0.02s和100Hz
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【题目】“猴子荡秋千”是某马戏团的经典表演项目.如图所示,离地高H=5.4m的O点固定一根长L=3.6m且不可伸长的轻质绳,在绳的一侧有一平台,拉直绳子,其末端正好位于平台边缘A点,绳子与竖直方向成60°角.有一质量m=5kg的猴子在A点抓住绳子末端无初速度地离开平台.在运动过程中猴子可视为质点,空气阻力不计.求:(g取10m/s2)
(1)猴子经过O点正下方B点时的速度大小;
(2)猴子经过O点正下方B点时受到绳子的拉力大小;
(3)若猴子在B点放开绳子,则其落地点C与悬点O间的水平距离多大?
(4)若猴子沿绳向上爬行一定距离后(在训练员的帮助下绳仍与竖直方向成60°角),再抓紧绳子无初速度向下摆动,当摆至O点正下方时放开绳子,可能落得比C点更远吗?试判断并简要说明理由.
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【题目】根据相对论的知识分析,下列说法正确的是( )
A.经过太阳周边的光线弯曲的原因是介质不均匀而非引力作用
B.由于太阳引力场的影响,我们有可能看到太阳后面的恒星
C.引力场越强的位置,时间进程越快
D.广义相对论可以解释引力红移现象
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【题目】有一顶角为直角的玻璃砖,放在空气中,一光束斜射入玻璃砖的一个侧面,如图所示,然后投射到它的另一个侧面.若该玻璃砖全反射临界角为42°,问:
(1)这束光线能否从另一侧面射出?
(2)若光线能从侧面射出,玻璃砖折射率应满足何条件?
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