【题目】如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定斜面底端有一质量m=1.0kg的物体,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25,现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动,拉力F=10.0N,方向平行斜面向上.经时间t=4.0s绳子突然断了,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)绳断时物体的速度大小
(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间.
【答案】
(1)解:物体向上运动过程中,受重力mg,摩擦力Ff,拉力F,设加速度为a1,
则有F﹣mgsinθ﹣Ff=ma1
FN=mgcosθ
又 Ff=μFN
得到,F﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1
代入解得,a1=2.0m/s2
所以,t=4.0s时物体速度v1=a1t=8.0m/s
答:绳断时物体的速度大小是8.0m/s.
(2)解:绳断后,物体距斜面底端x1= =16m.
断绳后,设加速度为a2,由牛顿第二定律得
mgsinθ+μmgcosθ=ma2
得到,a2=g(sinθ+μcosθ)=8.0m/s2
物体做减速运动时间t2= =1.0s
减速运动位移x2= =4.0m
此后物体沿斜面匀加速下滑,设加速度为a3,则有
mgsinθ﹣μmgcosθ=ma3
得到,a3=g(sinθ﹣μcosθ)=4.0m/s2
设下滑时间为t3,则:x1+x2=
解得,t3= s=3.2s
∴t总=t2+t3=4.2s
答:从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间是4.2s.
【解析】(1)根据牛顿第二运动定律,求出物体的加速度大小,再结合匀变速直线运动规律,求瞬时速度。
(2)根据牛顿第二运动定律和匀变速直线运动的规律,列方程求解。
【考点精析】本题主要考查了匀变速直线运动的速度、位移、时间的关系的相关知识点,需要掌握速度公式:V=V0+at;位移公式:s=v0t+1/2at2;速度位移公式:vt2-v02=2as;以上各式均为矢量式,应用时应规定正方向,然后把矢量化为代数量求解,通常选初速度方向为正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值才能正确解答此题.
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【题目】如图所示,粗糙的斜面体M放在粗糙的水平面上,物块m恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑,斜面体静止不动,斜面体受地面的摩擦力为F1;若用平行力于斜面向下的力F推动物块,使物块加速下滑,斜面体仍静止不动,斜面体受地面的摩擦力为F2;若用平行于斜面向上的力F推动物块,使物块减速下滑,斜面体仍静止不动,斜面体受地面的摩擦力为F3.则( )
A. F2>F3>F1 B. F3>F2>F1 C. F2>F1>F3 D. F1=F2=F3
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【题目】某同学利用铁架台、弹簧、刻度尺及钩码探究“弹力和弹簧伸长的关系”,如图所示。
(1)实验中,下列操作正确的是________。
A.弹簧水平放置在桌面上,稳定后测出原始长度
B.弹簧竖直悬挂在铁架台上,稳定后测出原始长度
C.每次悬挂钩码后应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
D.用刻度尺测出弹簧的长度即为弹簧的伸长量
(2)下表是该同学实验中所测的几组数据,请你在下图中的坐标纸上作出F x图线________。
弹力F/N | 0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
弹簧的长度x/cm | 8.0 | 10.8 | 13.2 | 15.4 | 18.0 | 20.6 |
(3)由第(2)中的F --x图线可求得,弹簧的劲度系数k=________N/m。(保留三位有效数字)
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【题目】2016年10月17日7时30分在中国酒泉卫星发射中心发射的神舟载人飞船,目的是为了更好地掌握空间交会对接技术,开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验.相关图片如图所示.则下列说法正确的是( )
A. 火箭发射时,喷出的高速气流对火箭的作用力大于火箭对气流的作用力
B.发射初期,火箭处于超重状态,高速气流对火箭的作用力大于重力
C.高温高压燃气从火箭尾部喷出时对火箭的作用力与火箭对燃气的作用力大小相等
D.发射的两颗卫星进入轨道正常运转后,仍然受到重力的作用
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【题目】波的折射定律:波在介质中发生折射时,入射线、法线、折射线在内,入射线与折射线分别位于法线的两侧(如图2所示),入射角的正弦值 . 在波的折射中,波的保持不变,和都发生变化.由λ=知,当波进入新的介质后,若波速增大,则波长变长,若波速减小,则波长 . 波发生折射的原因是波在不同介质中的不同.
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【题目】一个观测者在高处用望远镜注视在地上的木工以每秒2次的频率击钉子,他听到声音时恰好看到击锤动作.若观测者距木工680 m.当木工停止击锤后,他还能听到几次击钉声?(声波在空气中的传播速度为340 m/s)
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【题目】如图所示,两个啮合齿轮,小齿轮半径为10cm,大齿轮半径为20cm,大齿轮中C点离圆心O2的距离为10cm,A、B分别为两个齿轮边缘上的点,则A、B、C三点的( )
A.线速度之比为1:1:1
B.角速度之比为1:1:1
C.向心加速度之比为4:2:1
D.转动周期之比为2:1:1
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【题目】如图所示,细杆的一端与一小球相连,可绕过O点的水平轴自由转动.现给小球一初速度,使它做圆周运动,图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点.则杆对球的作用力可能是( )
A.a处为拉力,b处为拉力
B.a处为拉力,b处为推力
C.a处为推力,b处为拉力
D.a处为推力,b处为推力
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【题目】一质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿水平面运动,在t0时刻撤去力F,其v﹣t图象如图所示.已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则下列关于力F的大小和力F做功W的大小关系式正确的是( )
A.F=μmg
B.F=2μmg
C.W=μmgv0t0
D.W= μmgv0t0
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