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质量m=1 kg的物体,在水平拉力F的作用下(拉力F大小恒定,方向与物体初速度方向相同),沿粗糙水平面运动,经过一段位移后拉力F停止作用,物体最终停下。运动过程中物体的动能-位移图线如图所示.(g取10 m/s2)求:

(1)物体的初速度多大?
(2)物体和平面间的动摩擦因数为多大?
(3)拉力F的大小?
(1)v=2 m/s(2)μ=0.25.(3)F=4.5 N

试题分析:(1)从图线可知初动能为2 J,
Ek0mv2=2 J(2分) 
v=2 m/s. (2分)
(2)设摩擦力为f,则-fx2=0-10  (2分)  
因Ff=μmg  故μ=0.25. (2分)
(3)根据动能定理有    (F-f)·x1=ΔE(2分)    
故得F=4.5 N.     (2分)
点评:让学生掌握通过图象来解物理问题,题中图象的纵截距表示初动能,而图象斜率大小为合力大小.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,光滑斜面的倾角为30°,顶端离地面高度为0.2m,质量相等的两个小球A、B用恰好等于斜面长的细绳子相连,使B在斜面顶端,A在斜面底端。现把B稍许移出斜面,使它由静止开始沿斜面的竖直边下落(g取10m/s2)。求:

(1)当B球刚落地时A球的速度。
(2)B球落地后,A球还可沿斜面运动的距离。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

物体沿直线运动的v-t关系如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则(   )
A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W
B.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W
C.从第5秒末到第7秒末合外力做功为W
D.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,半径R=0.4m的圆盘水平放置,绕竖直轴OO’匀速转动,在圆心O正上方h=0.8m高处固定一水平轨道,与转轴交于O’点。一质量m=1kg的小车(可视为质点)可沿轨道运动,现对其施加一水平拉力F=4N,使其从O’左侧2m处由静止开始沿轨道向右运动。当小车运动到O’点时,从小车上自由释放一小球,此时圆盘的半径OA正好与轨道平行,且A点在O的右侧。小车与轨道间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2

(1)若小球刚好落到A点,求小车运动到O’点的速度大小;
(2)为使小球刚好落在A点,圆盘转动的角速度应为多大?
(3)为使小球能落到圆盘上,小车在水平拉力F作用时运动的距离范围应为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

用作用于物体的拉力F把物体拉上固定的斜面,物体沿斜面运动了一段距离。已知在这过程中,拉力F对物体所做的功为W1,摩擦力对物体所做的功为W2,重力做功为W3。则此过程中物体动能的变化ΔEk =                ,物体重力势能的变化ΔEp =              ,物体机械能的变化ΔE=                      。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如甲图所示,水平光滑地面上用两颗钉子(质量忽略不计)固定停放着一辆质量为M=3kg的小车,小车的四分之一圆弧轨道是光滑的,半径为R=0.5m,在最低点B与水平轨道BC相切,视为质点的质量为m=1kg的物块从A点正上方距A点高为h=0.3m处无初速下落,恰好落入小车圆弧轨道滑动,然后沿水平轨道滑行恰好停在轨道末端C。
现去掉钉子(水平面依然光滑未被破坏)不固定小车,而让其左侧靠在竖直墙壁上,该物块仍从原高度处无初速下落,如乙图所示。
不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失,已知物块与水平轨道BC间的动摩擦因数为μ=0.2

求:(1)水平轨道BC长度;
(2)小车固定时物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力;
(3)小车不固定时物块再次停在小车上时距小车B点的距离;
(4)两种情况下由于摩擦系统产生的热量之比。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为1 kg的物体以某一初速度在水平地面上滑行,由于受到地面摩擦阻力作用,其动能随位移变化的图线如图所示,g=10 m/s2,则物体在水平地面上(     )
A.所受合外力大小为5 N
B.滑行的总时间为5 s
C.滑行的加速度大小为1 m/s2
D.滑行的加速度大小为2.5 m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上.已知l=1.4 m,v=3.0 m/s,m=0.10 kg,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,桌面高h=0.45 m.不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2.求

(1)小物块落地点距飞出点的水平距离s;
(2)小物块落地时的动能Ek
(3)小物块的初速度大小v0.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示中abc分别表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为6V、4V和1. 5V.一质子()从等势面a上某处由静止释放,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面b时的速率为v,则对质子的运动判断正确的是(  )
A.质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eV
B.质子从a等势面运动到c等势面动能增加4.5eV
C.质子经过等势面c时的速率为2.25v
D.质子经过等势面c时的速率为1.5v

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