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如图所示,木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,某研究小组利用此装置探究物块的加速度a与斜面倾角θ之间的关系.已知物块始终受到方向沿斜面向上、大小为F=8 N的拉力作用,由静止开始运动,物块的质量m=1kg,通过多次改变斜面倾角θ,重复实验,用测得的数据描绘出了如图所示的a-θ关系图象.若物块与木板间的动摩擦因数为μ= 0.2,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)图线与a轴交点坐标a0
(2)图线与θ轴交点坐标θ1满足的条件(用代数式表示);
(3)如果木板长L=2 m,倾角θ=37°,物块在F的作用下从O点由静止开始运动,要使物块不冲出木板顶端,力F作用的最长时间.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
解:(1)对物块,时,有

解得:m/s2
(2)当时,物块的加速度恰好为零,有

    
以上两式联立解得:
(3)设F最长作用时间为t,有


撤去F后,有
  
解得:s
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2008?潍坊模拟)如图所示,木板可绕固定的水平轴O转动,在木板从水平位置OA缓慢转到OB位置的过程中,木板上重为5N的物块始终相对于木板静止,物块的重力势能增加了4J.用N表示木板对物块的支持力,f表示木板对物块的摩擦力,则(  )

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精英家教网如图所示,木板可绕固定的水平轴O转动,木板从水平位置OA缓慢转到OB位置的过程中,木板上重为5N的物块始终相对于木板静止,在这一过程中,物块的重力势能减少了4J.用N表示物块受到的支持力,用f表示物块受到的摩擦力,以下判断正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如下图(a)所示,木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于斜面、大小为F=8N的力作用下加速度与斜面倾角的关系.已知物块的质量m=1kg,通过DIS实验,得到如图(b)所示的加速度与斜面倾角的关系图线.若物块与木板间的动摩擦因数为0.2,假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动精英家教网摩擦力,g取10m/s2.试问:
(1)图(b)中图线与纵坐标交点a0多大?
(2)图(b)中图线与θ轴交点坐标分别为θ1和θ2,木板处于该两个角度时的摩擦力指向何方?说明在斜面倾角处于θ1和θ2之间时物块的运动状态.
(3)若木板长LOA=2m,水平放置,物块在F的作用下由O点开始运动,为保证物块不冲出木板A端,力F最多作用多长时间?

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如图所示,木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,某研究小组利用此装置探索物块加速度a与斜面倾角θ之间的关系。已知物块始终受到方向沿斜面向上、大小为F=8N的力作用,由静止开始运动,物块的质量m=1kg,通过多次改变斜面倾角θ,重复实验,用测得的数据描绘了如图所示的aθ关系图线。若物块与木板间的动摩擦因数为0.2,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。试问:

(1)图线与a轴交点a0

(2)图线与θ轴交点坐标θ1满足的关系式;

(3)如果木板长L=2m,倾角为37°,物块在F的作用下由O点开始运动,为保证物块不冲出木板顶端,力F作用的最长时间。(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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