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利用图象可以描述两个物理量之间的关系,图象除了能直接表明这两个物理量之间的变化特点外,图线与横轴所围的面积还可以表示第三个物理量.例如:在v-t图象中,图线与横轴所围的面积为物体在这段时间内的位移x.如图(a)所示,质量为1kg的物块,在水平向右、大小为5N的恒力F作用下,沿粗糙水平面由静止开始运动.在运动过程中,物块受到水平向左的空气阻力,其大小随着物块速度的增大而增大,且当物块速度为零时,空气阻力也为零.物块加速度a与时间t的关系图线如图(b)所示,求:

(1)物块与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)t=5s时物块速度的大小;
(3)t=6s时空气阻力的大小.
(1)当t=0时,由题意可知,物体所受空气阻力为零,此时物块的受力情况如图所示.由牛顿第二定律有:
F-f=ma0
N-mg=0②
又因为f=μN③
由①②③可求得:μ=0.3
(2)由题意可知,在a-t图中,图线与t轴所围的面积为速度的增加量,
所以t=5s时物块的速度v5=
1
2
×2×5m/s=5m/s

(3)由图象可知,t=5s后,物块做匀速直线运动,物体所受的空气阻力不变,设此过程中物块所受空气阻力为F
由牛顿第二定律有:F-f-F=0④
由②③④式可求得:F=2N
答:(1)物块与水平面间的动摩擦因数为0.3.
(2)t=5s时物块速度的大小为5m/s.
(3)t=6s时空气阻力的大小为2N.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是(  )
A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比
B.物体所受合外力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度
C.物体加速度的大小跟它的所受作用力中的任一个的大小成正比
D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

(他0得0?宝山区一模)在光滑的水平面五做匀加速直线运动的物体,当它所受的合力逐渐减小而方向不变时,物体的(  )
A.加速度越来越大,速度越来越大
B.加速度越来越小,速度越来越小
C.加速度越来越大,速度越来越小
D.加速度越来越小,速度越来越大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

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(1)A、B一起运动的加速度为多大;
(2)轻绳对物体B的拉力.

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如图甲所示,光滑水平面上A、B两点相距xAB=13m,一个质量m=1.0kg的小滑块在水平推力的作用下沿水平面自左向右滑动,所受水平推力按图乙所示的规律变化,求:
(1)滑块在t=3.0s末距A点的距离;
(2)滑块到达B点时速度的大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

质量为4kg的物块在倾角为37°的斜面顶端由静止开始下滑,已知物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.1,斜面长为5.2m.
(1)求物块从斜面顶端运动到底端所需的时间.
(2)若对物块施加一沿斜面向上的推力F=84N,使其从底端开始沿斜面向上运动,经多长时间物块到达最高点?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

质量为1kg的球穿在足够长的斜杆上,斜杆与水平方向成30°角,球与斜杆间的动摩擦因数为
3
6
,对球施加一个方向竖直向上、大小为20N的拉力,使球从静止开始运动,则球在开始运动后的10s末的速度多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

曾经有科学家采用使物体做匀加速直线运动的方法,来测定物体与斜面间的动摩擦因数,实验装置如图所示,在一个倾角为θ的斜面上,使小木块从静止开始匀加速滑下,实验测得小木块在时间t内的位移为x,已知重力加速度为g.试求:
(1)小木块在下滑过程中的加速度a;
(2)小木块与斜面间的动摩擦因数μ.

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