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如图甲所示为一风力实验示意图.开始时,质量m=2kg的小球穿在固定的足够长的水平细杆上,并静止于O点.现用沿杆水平向右的恒定风力F作用于小球上,经时间t=1s后撤去风力.小球沿细杆运动的v-t图象如图乙所示(g取10m/s2).试求:
(1)小球沿细杆滑行的距离;
(2)小球与细杆之间的动摩擦因数;
(3)风力F的大小.
分析:(1)v-t图象三角形的中位线对应值等于平均速度大小,由x=
.
v
t求位移;
(2)速度时间图象中的斜率表示加速度,求出减速阶段的加速度大小,然后根据牛顿第二定律列方程求摩擦因数;
(3)速度时间图象中的斜率表示加速度,求出加速阶段的加速度大小,然后根据牛顿第二定律列方程求F.
解答:解:(1)由图象可得
.
v
=1m/s  
故小球沿细杆滑行的距离x=
.
v
t=3m;
(2)减速阶段的加速度大小a2=
△v
△t
=1m/s2
μmg=ma2
得:μ=0.1;
(3)加速阶段的加速度大小a1=
△v
△t
=2m/s2
F-μmg=ma1
得:F=ma1+μmg=6N;
答:(1)小球沿细杆滑行的距离为3m;
(2)小球与细杆之间的动摩擦因数0.1;
(3)风力F的大小为6N.
点评:本题要求同学们知道速度时间图象的斜率表示加速度,能正确对小球进行受力分析,运用牛顿第二定律解题,难度适中.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示为一风力实验示意图.开始时,质量为m=1kg的小球穿在固定的足够长的水平细杆上,并静止于O点.现用沿杆向右的恒定风力F作用于小球上,经时间t1=0.4s后撤去风力,小球沿细杆运动的v-t图象如图乙所示(g取10m/s2).试求:
(1)小球沿细杆滑行的距离;
(2)小球与细杆之间的动摩擦因数;
(3)风力F的大小.
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科目:高中物理 来源:2012-2013学年江苏省扬州市高一上学期期末调研联考物理试卷(带解析) 题型:计算题

(15分)如图甲所示为一风力实验示意图.开始时,质量为m="1" kg的小球穿在固定的足够长的水平细杆上,并静止于O点.现用沿杆向右的恒定风力F作用于小球上,经时间t1="0.4" s后撤去风力.小球沿细杆运动的v-t图象如图乙所示(g取10 m/s2) .试求:


(1)小球沿细杆滑行的距离;
(2)小球与细杆之间的动摩擦因数;
(3)风力F的大小.

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科目:高中物理 来源:2012届江苏省南师大附中高三模拟考试(十)物理试卷(带解析) 题型:计算题

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(1) 小球与细杆之间的动摩擦因数;
(2) 0~0.2 s内风力F的大小;
(3) 撤去风力F后,小球经多长时间返回底部.

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科目:高中物理 来源:2015届江苏省扬州市高一上学期期末调研考物理试卷(解析版) 题型:计算题

(15分)如图甲所示为一风力实验示意图.开始时,质量为m="1" kg的小球穿在固定的足够长的水平细杆上,并静止于O点.现用沿杆向右的恒定风力F作用于小球上,经时间t1="0.4" s后撤去风力.小球沿细杆运动的v-t图象如图乙所示(g取10 m/s2) .试求:

(1)小球沿细杆滑行的距离;

(2)小球与细杆之间的动摩擦因数;

(3)风力F的大小.

 

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