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如图(a)所示,倾角为θ的光滑斜面固定在水平地面上,一物体在水平推力F的作用下沿斜面向上运动,逐渐增大F,物体的加速度随之改变,其加速度a随F变化的图象如图(b)所示.根据图(b)中所提供的信息可以计算出物体的质量为________kg;若斜面粗糙,其他条件保持不变,请在图(b)中画出改变F后,物体加速度a随F变化的大致图象.

2
分析:对物体受力分析,根据牛顿第二定律得出力F与加速度a的函数关系,然后结合图象得出相关信息.
解答:对物体受力分析,受推力、重力、支持力,如图

x方向:Fcosθ-mgsinθ=ma ①
y方向:N-Fsinθ-Gcosθ=0 ②
解得
从图象中取两个点(30N,6m/s2),(0N,-6m/s2)代入①②式解得
m=2kg,θ=37°
(2)若斜面粗糙,对物体受力分析有:推力、重力、支持力和摩擦力.

x方向:Fcosθ-mgsinθ-f=ma ①
y方向:N-Fsinθ-Gcosθ=0 ②
所以有摩擦力的情况下,a-F图象可知:直线截距下移、斜率减小

故答案为:2;直线截距下移、斜率减小
点评:正确的受力分析,根据牛顿第二定律求解合力与加速度的关系是解决本题的关键.
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如图(a)所示,倾角θ=30°的光滑固定斜杆底端固定一电量为Q=2×10-4C的正点电荷,将一带正电小球(可视为点电荷)从斜杆的底端(但与Q未接触)静止释放,小球沿斜杆向上滑动过程中能量随位移的变化图象如图(b)所示,其中线1为重力势能随位移变化图象,线2为动能随位移变化图象.(g=10m/s2,静电力恒量K=9×109N?m2/C2)则
(1)描述小球向上运动过程中的速度与加速度的变化情况;
(2)求小球的质量m和电量q;
(3)斜杆底端至小球速度最大处由底端正点电荷形成的电场的电势差U;
(4)在图(b)中画出小球的电势能ε 随位移s变化的图线.(取杆上离底端3m处为电势零点)
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kg;若斜面粗糙,其他条件保持不变,请在图(b)中画出改变F后,物体加速度a随F变化的大致图象.

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(1)t3-t4时间内金属棒所受安培力的大小和方向;
(2)t3时刻金属轨道的速度大小;
(3)t1-t4时间内电阻R产生的总热能QR
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(1)0- t2时间内,通过导体框截面的电量为多少?

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1)描述小球向上运动过程中的速度与加速度的大小变化情况;

2)求小球的质量m和电量q

3)斜杆底端至小球速度最大处由底端正点电荷形成的电场的电势差U

4)在图(b)中画出小球的电势能 随位移s变化的图线。(取杆上离底端3m处为电势零点)

 

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