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4.如图所示,在水平面上有一质量为m的物体,在水平拉力作用下由静止开始运动一段距离后到达一斜面底端,这时撤去外力,物体冲上斜面,上滑的最大距离和在平面上移动的距离相等,然后物体又沿斜面下滑,恰好停在平面上的出发点.已知斜面倾角θ=30°,斜面与平面上的动摩擦因数相同,求物体开始受到的水平拉力F.

分析 对物体从开始运动到返回的整个过程运用动能定理列式求解即可;

解答 解:对于物体从开始运动到返回的整个过程,根据动能定理,有
F•L-2μmg•L-2μmgcos30°•L=0
对从最高点到返回出发点过程,有:
mgxsin30°-μmgcos30°x-μmgx=0
解得:$μ=2-\sqrt{3}$
F=2μmg(1+cos30°)=mg
答:开始受到的水平拉力F为mg

点评 本题关键是根据动能定理对整个运动过程列式求解出拉力F的表达式

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.如图所示是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图,光滑斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接,圆形轨道半径为R.一个质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放沿斜面滑下,当它第一次经过B点进入圆形轨道时对轨道的压力为其重力的8倍,且小车恰能完成圆周运动并第二次经过最低点沿水平轨道向右运动.已知重力加速度为g.
(1)求A点距水平面的高度h;
(2)假设小车在竖直圆轨道左半圆轨道部分克服摩擦阻力做的功是它在右半圆轨道部分克服摩擦阻力做的功的$\frac{3}{4}$,求小车第二次经过竖直圆轨道最低点时对轨道的压力.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

15.如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P,然后落回水平面.不计一切阻力.下列说法正确的是(  )
A.小球落地点离O点的水平距离为R
B.小球落地点时的动能为$\frac{5mgR}{2}$
C.若将半圆弧轨道上部的$\frac{1}{4}$圆弧截去,其他条件不变,则小球能达到的最大高度比P点高0.5R
D.小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

12.物理实验小组利用如图所示的自制实验装置进行探究实验.沿竖直墙面固定一根刻度尺,使刻度尺的零刻度与水平地面重合,在墙上,距离地面L的P点固定一小定滑轮,用一根轻质尼龙丝线绕过定滑轮,两端拴接质量不等的两个物体A、B.开始时,将两物体处于相等高度位置,丝线绷直;通过刻度尺,记录A,B两物体距离地面的高度为h;然后,同时由静止释放A、B物体,较重的A物体竖直下落与地面相碰后静止,较轻的B物体仍向上运动,观察B物体所能到达的最大高度为2.5h,并记录下来.根据上述测量的物理量可计算A、B两物体质量之比$\frac{m_A}{m_B}$=3:1.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

19.绳子AB能承受的最大拉力为100N,现用它悬挂一个重50N的物体,并在其中点O处加一个水平力F缓慢拉绳,如图所示.当绳子断裂时,AO段与竖直方向的夹角为60°.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.2011年9月29日晚21时16分,我国首个目标飞行器“天宫一号”发射升空,它进入工作轨道运行周期约为91min.在未来的两年内它将分别与“神舟八号”、“神舟九号”、“神舟十号”飞船对接,从而建立我国第一个空间实验室.右图是2011年11月3日“神舟8号”与“天宫一号”第一次对接的情境.则下列说法中正确的是(  )
A.对接前的一瞬间,“神舟8号”和“天宫1号”的向心力一定相同
B.对接前的一瞬间,“神舟8号”和“天宫1号”运行周期可能不等
C.“天宫1号”运行的速度一定大于第一宇宙速度
D.“神舟8号”要在稍低的轨道上加速,才可能与“天宫1号”相遇对接

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

16.某同学利用图甲中器材验证机械能守恒实验.如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带,现要取 A、B 两点来验证实验,已知电磁打点计时器每隔0.02s打一个点.

请回答下列问题:
①打点计时器应接4~6V的交流 (填“直流”或“交流”)电源;
②可以判断,连接重物的夹子应夹在纸带的左端(填“左”或“右”);
③若x2=4.80cm,则在纸带上打下记数点B时的速度vB=1.20m/s(计算结果保留三位有效数字).
④若x1数据也已测出,则实验还需测出物理量为AB之间的距离或hAB

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

13.在“用电流和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中:
(1)实验用的器材是:电流表、电池、滑动变阻器、开关、导线若干和电压表.
(2)依实验数据,在坐标纸上以I为横坐标、U为纵坐标,画出U-I图象,如图所示.由图可知,电池的电动势ε=1.5V,内电阻r=0.75Ω.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.水平地面上停放着甲、乙两辆汽车,现让两车同时从静止开始做加速度方向不变的直线运动.在第1秒内,两汽车的加速度大小不变,乙的加速度大小是甲的两倍;在第2秒内,汽车甲的加速度大小增大为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半.求甲乙两车在这两秒内走过的位移之比.

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