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如图所示,一光滑斜面固定在水平地面上,质量m=1kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下,从A点由静止开始运动,到达B点时立即撤去拉力F.此后,物体到达C点时速度为零.每隔0.2s通过传感器测得物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据.
t/s0.00.20.42.22.4
v/m?s-10.01.02.03.32.1
求:(1)恒力F的大小. (2)撤去外力F的时刻.

解:(1)加速阶段由加速度的定义知,加速度
减速阶段加速度大小为
加速阶段中由牛顿第二定律得:F-mgsinθ=ma1
减速阶段中由牛顿第二定律得:mgsinθ=ma2
由上两式代入数据得:F=m(a1+a2)=11N
(2)撤力瞬间速度最大a1t=v0+a2(t'-t)(其中:v0=3.3m/st'=2.2s)
解得t=1.5s
答:(1)恒力的大小为11N
(2)撤去外力F的时刻为1.5s末
分析:(1)先由匀变速运动求出加速度的大小,再由受力分析和牛顿第二定律求出力的大小;
(2)利用匀变速直线运动中速度与时间的关系求出F作用的时间.
点评:本题考查匀变速直线运动规律,是典型的牛顿定律解题中的一类.关键是应用加速度定义和牛顿第二定律表示加速度的大小,这是一道好题.
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,一光滑斜面与竖直方向成α角,一小球有两种方式释放:第一种方式是在A点以速度v0平抛落至B点;第二种方式是在A点松手后沿斜面自由滑下,?
(1)AB的长度
2
v
2
0
cosα
gsin2α
2
v
2
0
cosα
gsin2α
?.
(2)两种方式到B点,平抛的运动时间为t1,下滑的时间为t2,t1/t2等于
cosα
cosα
?.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一光滑斜面固定在水平面上,斜面上放置一质量不计的柔软薄纸带.现将质量为M=2kg的A物体和质量m=1kg的B物体轻放在纸带上.两物体可视为质点,物体初始位置数据如图,A、B与纸带间的动摩擦因数分别为μA=0.5、μB=0.8(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2).则(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一光滑斜面的直角点A处固定一带电量为+q,质量为m的绝缘小球,另一同样小球置于斜面顶点B处,已知斜面长为L,现把上部小球从B点从静止自由释放,球能沿斜面从B点运动到斜面底端C处,
求:(1)小球从B处开始运动到斜面中点D处时的速度?
(2)小球运动到斜面底端C处时,球对斜面的压力是多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一光滑斜面的倾角为30°斜边,长为L,其直角点c处固定一带电荷量为+q的绝缘小球,另一电荷量也为+q;质量为m的绝缘小球从b点由静止释放.球能沿斜面从b点运动到a点,d为bc中点,则(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?青岛三模)如图所示,一光滑斜面固定在水平面上,斜面上放置一质量不计的柔软薄纸带.现将质量为mA的物体A和质量mB的物体B轻放在纸带上.两物体可视为质点,物体初始位置数据如图所示,A到纸带末端的距离为而x1=l.6m,B放在纸带上距离底端x2=3m.
(1)若纸带与物块间的动摩擦因数足够大,发现放在薄纸带上后A、B两物体均静止在原地,则mA和mB应满足什么关系?
(2)若mA=2kg,mB=lkg,A与纸带问的动摩擦因数μA=0.5,B与纸带间的动摩擦因数μB=0.8,现将A、B两物体同时释放,求物体B到达斜面底端的时间及两物体下滑过程中产生的摩擦热?(sin37°=cos53°=0.6,cos37°=sin53°=0.8)

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