精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
4.某同学为了探究工程车卸载砂石过程的原理,将此过程等价于粗糙拖斗斜面上放有物块,此斜面倾角可以调节,建立如图所示模型.
(1)当斜面倾角为最大值θ时木块刚好能在斜面上匀速下滑时,求物块与斜面间的动摩擦因数.
(2)若下雨天,物块与斜面间的动摩擦因数为(1)问中的两倍,则工程车为了卸载该物块可采用瞬间由静止向前加速的方法,问此种情况下工程车的加速度应为多少才能使物块与斜面有相对运动?

分析 (1)根据共点力平衡求出物块与斜面间的动摩擦因数.
(2)临界情况是二者刚好相对滑动时工程车的加速度有最小值,隔离对物块分析,抓住竖直方向上合力为零,水平方向上产生加速度,结合牛顿第二定律进行求解.

解答 解:(1)因为物体沿斜面做匀速直线运动,建立直角坐标系,根据受力平衡可知
mgsinθ-f=0    
FN=mgcosθ       
f=μFN          
μ=tanθ         
(2)经分析知:临界情况是二者刚好相对滑动时工程车的加速度有最小值,受力分析如图,由于加速度是水平方向,故应将力沿水平和竖直方向分解,由牛顿第二定律
fcosθ-FNsinθ=ma         
fsinθ+FNcosθ=mg      
f=2μFN
a=$\frac{gsin2θ}{2si{n}^{2}θ+2}$
故工程车的加速度应大于等于$\frac{gsin2θ}{2si{n}^{2}θ+2}$.
答:(1)物块与斜面间的动摩擦因数为tanθ;
(2)此种情况下工程车的加速度应为$\frac{gsin2θ}{2si{n}^{2}θ+2}$.才能使物块与斜面有相对运动.

点评 本题考查了共点力平衡和牛顿第二定律的综合运用,对于第二问,关键抓住临界状态,正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.已知空间存在一水平方向的匀强电场.为确定其场强,先用细丝线悬挂一个带负电的小球去探测,当球在P点静止后,测出悬线与竖直方向夹角为37°,如图所示,小球的质量为m=20kg,所带电荷量为q=0.4C,重力加速度取g=10m/s2,求此匀强电场.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

15.A、B是某电场中的一条竖直电场线上的两点,一带电小球在沿电场线从A点运动到B点的过程中,对应的位移(x)-时间(t)图象如图2所示,则下列关于A、B两点电场强度E的大小和电场方向的判断可能正确的是(  )
A.EA>EB,方向向下B.EA=EB,方向向上C.EA=EB,方向向下D.EA<EB,方向向上

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

12.在如图所示电路中,电源电动势E=6.3V,内电阻r=0.50Ω.定值电阻R1=2.0Ω,R2=3.0Ω,R3是最大电阻值为5.0Ω的滑动变阻器.接通开关K,调节滑动变阻器的触点,求通过电源的电流范围和电源输出的最大电功率.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.甲乙两队进行拔河比赛,结果甲队获胜,则比赛过程中,下列说法正确的是(  )
A.甲、乙两队与地面之间的摩擦力大小相等、方向相反
B.甲队与地面之间的摩擦力和乙队与地面之间的摩擦力是一对相互作用力
C.甲、乙两队拉绳子的力大小相等、方向相反
D.若考虑绳子质量,则甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

9.以下是有关波动和相对论内容的若干叙述,其中正确的有(  )
A.光速不变原理是:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
B.两列波相叠加产生干涉现象,则振动加强区域与减弱区域交替变化
C.光的偏振现象说明光波是横波
D.夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.如图,长为L的轻绳拴一小球,从与水平面成30°角的位置无初速释放,求球到达最低点的速度大小.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度经过某一路标,从此时开始,甲车做匀速直线运动,乙车先加速后减速,丙车先减速后加速,它们经过下一个路标时的速度相同,则(  )
A.甲车先通过下一路标B.丙车先通过下一路标
C.甲车在这段时间内平均速度最大D.丙车在这段时间内平均速度最小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

14.根据玻尔理论,氢原子有一系列能级,以下说法正确的是(  )
A.当氢原子处于第二能级且不发生跃迁时,会向外辐射光子
B.电子绕核旋转的轨道半径可取任意值
C.处于基态的氢原子可以吸收10eV的光子
D.大量氢原子处于第四能级向下跃迁时会出现6条谱线

查看答案和解析>>

同步练习册答案