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如图所示,离地H高处有一个质量为m的物体,给物体施加一个水平方向的作用力F,已知F随时间的变化规律为:F=F0﹣kt(以向左为正,F0、k均为大于零的常数),物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为μ,且μF0>mg.t=0时,物体从墙上静止释放,若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当物体下滑后脱离墙面,此时速度大小为,最终落在地面上.则下列关于物体的运动说法正确的是(  )

 

A.

当物体沿墙壁下滑时,物体先加速再做匀速直线运动

 

B.

物体从脱离墙壁到落地之前的运动轨迹是一段直线

 

C.

物体克服摩擦力所做的功W=mgH

 

D.

物体与墙壁脱离的时刻为t=


考点:

功的计算;摩擦力的判断与计算..

专题:

功的计算专题.

分析:

根据牛顿第二定律通过加速度的变化判断物体的运动规律,根据合力与速度的方向确定物体的运动轨迹.根据动能定理,抓住F在沿墙面下滑的过程中不做功,求出物体克服摩擦力做功的大小,抓住F的变化规律,结合F为零时,物体脱离墙面求出运动的时间.

解答:

解:A、竖直方向上,由牛顿第二定律有:mg﹣μF=ma,随着F减小,加速度a逐渐增大,做变加速运动,当F=0时,加速度增大到重力加速度g,此后物块脱离墙面,故A错误.

B、物体脱离墙面时的速度向下,之后所受合外力与初速度不在同一条直线上,所以运动轨迹为曲线.故B错误.

C、物体从开始运动到脱离墙面F一直不做功,由动能定理得,mg,物体克服摩擦力所做的功W=mgH.故C正确.

B、当物体与墙面脱离时F为零,所以F=F0﹣kt=0,解得时间t=.故D正确.

故选:CD.

点评:

本题关键能运用牛顿第二定律,正确分析物体的运动情况,结合动能定理求解摩擦力做功,并要知道物体做直线运动还是曲线运动的条件.

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,在竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙导轨CD、EF,导轨上放有一金属棒MN。现从t=0时刻起,在棒中通以由M到N方向的电流且电流强度与时间成正比,即I=,其中k为常量,金属棒与导轨始终垂直且接触良好.下列关于棒的速度、加速度随时间t变化的关系图象,可能正确的是

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U型玻璃管内,右管上端开口且足够长,右管内水银面比左管内水银面高H,现沿管壁向右管内加入长度为H的水银,左管水银面上升高度h,则h和H的关系有(  )

 

A.

h=H

B.

h<

C.

h=

D.

<h<H

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为了研究人们用绳索跨山谷过程中绳索拉力的变化规律,同学们设计了如图(a)所示的实验装置,他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计(不及质量及长度)固定在相距为D的两立柱上,固定点分别为M和N,M低于N,绳长为L(L>D).他们首先在绳上距离M点10cm处(标记为C)系上质量为m的重物(不滑动),由测力计读出绳MC、NC的拉力大小TM和TN,随后改变重物悬挂点的位置,每次将M到C点的距离增加10cm,并读出测力计的示数,最后得到TM、TN与绳MC长度之间的关系曲线如图所示,由实验可知:

(1)曲线Ⅰ中拉力最大时,C与M点的距离为 100 cm,该曲线为 TN (选填:TM或TN)的曲线.

(2)若用一个光滑的挂钩将该重物挂于绳子上,待稳定后,左端测力计上的示数为 4.3 N.

(3)两立柱的间距D与绳长L的比值约为 0.93 .(保留2位小数,取g=10m/s2)

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为了让乘客乘车更为舒适,某搡究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示,当此车减速上坡时(仅考虑乘客与水平面之间的作用),则关于乘客下列说法正确的是(  )

 

A.

不受摩擦力的作用

B.

受到水平向左的摩擦力作用

 

C.

处于超重状态

D.

所受合力竖直向上

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某同学在实验室想测量一只灵敏电流计G表内的电阻rg,及电源的电动势E和内阻r,要求:测量尽量准确,能测多组数据且滑动变阻器调节方便,电表最大读数不得小于量程的,待测元件及提供的其他实验材料有:

A.待测G表:量程500μA,内阻在150﹣2500Ω之间

B.待测电源E:电动势约3.0V,内阻未知

C.电流表A:量程2A,内阻约0.1Ω

D.电压表V:量程300mV,内阻约500Ω

E.定值电阻R0:R0=300

F.滑动变阻器R1;最大阻值100Ω,额定电流2A

H.电阻箱R2:0﹣9999Ω

J.开关S一个,导线若干

(1)该同学先利用伏安法测量G表内阻0.

①图甲是该同学设计的实验电路图,则虚线框中应该选用的元件是 E ;(填元件前面的序号字母)

②该同学读出c表的示数为,电压表y的示数为u,请写出待测G表的内阻的计算表达式 R=﹣R0; .

(2)该同学测出rv=200Ω后,然后把G表和电阻箱R2串联,将它改装成一只量程为3V的电压表,则电阻箱Rx应调到 2800Ω .

(3)该同学利用电流表A和改装后的电压表,将各元件连接成图乙所示的测量电路,接着测量电源的电动势E

及内阻n若利用测量的数据,作出的G表示数k与通过滑动变阻器蜀的电流,的关系图象如图丙所示,则可得

到电源的电动势E= 1.5 V.内阻r= 0.6 n(计算结果均保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:


将阻值为100Ω的电阻丝绕成一个110匝的闭合矩形线圈,让其在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,产生的感应电动势如图乙所示。则可以判断(    )

A.t=0时刻线圈应转到图甲所示的位置

B.该线圈的转速为100π r/s

C. 穿过线圈的磁通量的最大值为Wb

D. 线圈转一周所产生的电热为9.68J

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如图所示,一个轻质光滑的滑轮(半径很小)跨在轻绳ABC上,滑轮下挂一个重为G的物体。今在滑轮上加一个水平拉力,使其向右平移到绳BC部分处于竖直、AB部分与天花板的夹角为60º的静止状态,则此时水平拉力的大小为

    A.          B.  

C.                 D.

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如图所示,在一个直立的光滑管内放置一个轻质弹簧,上端O点与管口A的距离为2x0,一个质量为m的小球从管口由静止下落,将弹簧压缩至最低点B,压缩量为x0,不计空气阻力,则正确的是

A.小球运动的最大速度等于

B.弹簧的劲度系数为

C.球运动中最大加速度为g    

D.弹簧的最大弹性势能为3mgx0

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