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精英家教網(wǎng)如圖所示,某一小車中有一傾角為30°的斜面,當(dāng)小車沿水平方向向左加速運(yùn)動時,斜面上的物體m與小車始終保持相對靜止,求:
(1)若物體m所受的摩擦力為零,則小車的加速度為多大?
(2)若小車的加速度大小等于重力加速度g,求斜面對物體的摩擦力的大小和方向.
分析:(1)物體不受摩擦力時,受重力和支持力,物塊與小車具有相同的加速度,根據(jù)牛頓第二定律求出物塊的加速度,即可得知小車的加速度.
(2)運(yùn)用正交分解,抓住豎直方向上的合力為零,水平方向產(chǎn)生加速度,求出摩擦力的大小和方向.
解答:解:精英家教網(wǎng)(1)若物體不受摩擦力,受力如圖所示,
F=mgtanθ=ma,
解得a=
3
g
3

(2)一般情況下m受三個力作用:重力mg,彈力FN,由于給定的加速度大于臨界加速度,故斜面對物體的靜摩擦力向下.由牛頓第二定律列方程:
FNcos30°-Ffsin30°=mg
FNsin30°+Ffcos30°=ma
得Ff=
3
-1
2
mg
,方向沿斜面向下.
答:(1)小車的加速度為a=
3
g
3

(2)斜面對物體的摩擦力大小為
3
-1
2
mg
,方向沿斜面向下.
點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析,運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解.知道小球和小車具有共同的加速度.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(1)若有一個10分度的游標(biāo)卡尺的測量讀數(shù)為1.13cm,由此可知此測量儀器游標(biāo)上的第0、1、2、3、…條刻度線中的第
 
條刻度線與主尺上表示
 
mm處的刻度線對齊.
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(2)在研究勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗中,如圖所示為某一次記錄小車運(yùn)動情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E、F、G為相鄰的計數(shù)點(diǎn),相鄰計數(shù)點(diǎn)的時間間隔為T=0.1s,則打下C點(diǎn)時小車的速度為
 
m/s,小車運(yùn)動的加速度a=
 
m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

①某同學(xué)探究恒力做功和物體動能變化間的關(guān)系,方案如圖所示.他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為減小這種做法帶來的誤差,實(shí)驗中要采取的兩項措施是:
a
平衡摩擦力
平衡摩擦力
b
鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力
鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力

②如圖所示是某次實(shí)驗中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點(diǎn),相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T.距離如圖.則打B點(diǎn)時的速度為
vB=
(△x1+△x2)
2T
vB=
(△x1+△x2)
2T
;要驗證合外力的功與動能變化間的關(guān)系,測得位移和速度后,還要測出的物理量有
鉤碼的質(zhì)量m,小車的質(zhì)量M
鉤碼的質(zhì)量m,小車的質(zhì)量M

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)用如圖所示的實(shí)驗裝置驗證牛頓第二定律.

①完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容:
(i)取下砂桶,把木板不帶滑輪的一端墊高,接通打點(diǎn)計時器電源,
輕推
輕推
(選填“靜止釋放”或“輕推”)小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動.
(ii)如果打出的紙帶如圖所示,則應(yīng)
減小
減小
(選填“增大”或“減小”)木板的傾角,反復(fù)調(diào)節(jié),直到紙帶上打出的點(diǎn)跡
間隔均勻
間隔均勻
,平衡摩擦力才完成.

②如圖所示是某次實(shí)驗中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E是計數(shù)點(diǎn)(每打5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)),其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm.則打C點(diǎn)時小車的速度為
1.24
1.24
m/s,小車的加速度是
6.22
6.22
m/s2.(計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

(2)用如圖a所示的裝置“驗證機(jī)械能守恒定律”
①下列物理量需要測量的是
C
C
、通過計算得到的是
D
D
(填寫代號)
A.重錘質(zhì)量                B.重力加速度
C.重錘下落的高度          D.與下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時速度
②設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期為T、重力加速度為g.圖b是實(shí)驗得到的一條紙帶,A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點(diǎn).根據(jù)測得的s1、s2、s3、s4寫出重物由B點(diǎn)到D點(diǎn)勢能減少量的表達(dá)式
(s3-s1)mg
(s3-s1)mg
,動能增量的表達(dá)式
ms4(
s
 
4
-2s2)
8T2
ms4(
s
 
4
-2s2)
8T2
.由于重錘下落時要克服阻力做功,所以該實(shí)驗的動能增量總是
小于
小于
(填“大于”、“等于”或“小于”)重力勢能的減小量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)使用打點(diǎn)計時器來分析小車運(yùn)動情況的實(shí)驗中,有如下基本步驟:
A.把打點(diǎn)計時器固定在桌子上          B.安好紙帶
C.松開紙帶讓物體帶著紙帶運(yùn)動        D.接通交流電源
E.取下紙帶                        F.?dāng)嚅_開關(guān)
這些步驟正確的排列順序為
 

(2)如圖所示為某次實(shí)驗中打出的一條經(jīng)過處理后的紙帶,圖中O為小車運(yùn)動的起始點(diǎn),A為所選取的第一個計數(shù)點(diǎn),O點(diǎn)到A點(diǎn)之間有部分點(diǎn)不清晰,相鄰兩個記數(shù)點(diǎn)之間有4個點(diǎn)未畫出,電源頻率為50Hz,用毫米刻度尺測量后可直接算出
 

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A.從O點(diǎn)到F點(diǎn)運(yùn)動的時間            
B.從A點(diǎn)到F點(diǎn)運(yùn)動的平均速度
.
v

C.A點(diǎn)時的瞬時速度vA
D.G點(diǎn)時的瞬時速度vG
(3)一條紙帶與做勻加速直線運(yùn)動的小車相連,通過電火花打點(diǎn)計時器打下一系列點(diǎn),忽略紙帶受到的阻力.如圖所示是某次實(shí)驗打出的紙帶,舍去前面比較密集的點(diǎn),從0點(diǎn)開始分別取1、2、3三個計數(shù)點(diǎn),每兩個連續(xù)計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未標(biāo)出,各計數(shù)點(diǎn)與0點(diǎn)之間的距離依次為x1=3.00cm、x2=7.50cm、x3=13.50cm,則打計數(shù)點(diǎn)“2”時小車的瞬時速度v2=
 
m/s,小車的加速度a=
 
m/s2精英家教網(wǎng)

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同步練習(xí)冊答案
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