2.如圖所示,在傾角為θ=30°的固定斜面上,跨過(guò)定滑輪的輕繩一端系在小車(chē)的前端,另一端被坐在小車(chē)上的人拉。阎说馁|(zhì)量為60kg,小車(chē)的質(zhì)量為10kg,繩及滑輪的質(zhì)量、滑輪與繩間的摩擦均不計(jì),斜面對(duì)小車(chē)間的摩擦阻力為人和小車(chē)總重力的0.1倍,取重力加速度g=10m/s2,當(dāng)人以280N的力拉繩時(shí),試求(斜面足夠長(zhǎng)):
(1)人與車(chē)一起向上運(yùn)動(dòng)的加速度大;
(2)人所受摩擦力的大小和方向;
(3)某時(shí)刻人和車(chē)沿斜面向上的速度為3m/s,此時(shí)人松手,則人和車(chē)一起滑到最高點(diǎn)所用時(shí)間為多少?

分析 (1)將人和車(chē)看成整體,對(duì)整體分析,受總重力、兩個(gè)拉力、支持力和斜面的摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律求出整體的加速度.
(2)人和車(chē)具有相同的加速度,根據(jù)人的加速度,求出人的合力,從而根據(jù)人的受力求出人所受摩擦力的大小和方向.
(3)由牛頓第二定律確定加速度,再由速度公式可求得時(shí)間

解答 解:(1)對(duì)整體,設(shè)人的質(zhì)量為m1,小車(chē)質(zhì)量為m2,斜面對(duì)小車(chē)的摩擦力為f1=k(m1+m2)g,小車(chē)對(duì)人的靜摩擦力為f2,繩子上的張力為F.則:
2F-(m1+m2)gsin30°-f1=(m1+m2)a,①
f1=k(m1+m2)g,②
解得a=2m/s2
故人與車(chē)一起運(yùn)動(dòng)的加速度大小為2 m/s2.方向沿斜面向上;
(2)對(duì)人受力分析知

F-m1gsin30°+f2=m1a,
解得f2=140N,方向沿斜面向上
故人所受摩擦力的大小為140N,方向沿斜面向上.
(3)撤去拉力后,人和車(chē)共同加速度為:a1=gsin30°+0.1g=6m/s2
人和車(chē)一起滑到最高點(diǎn)所用時(shí)間t=$\frac{v}{{a}_{1}}$=0.5s;
答:(1)人與車(chē)一起運(yùn)動(dòng)的加速度大小為2m/s2;方向沿斜面向上;
(2)人所受摩擦力的大小為140N;方向沿斜面向上;
(3)人和車(chē)一起滑到最高點(diǎn)所用時(shí)間為0.5s.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了整體法和隔離法的運(yùn)用,解題的關(guān)鍵正確地進(jìn)行受力分析,求加速度可以整體法受力分析,求內(nèi)力時(shí)必須要隔離受力個(gè)數(shù)少的進(jìn)行受力分析,然后根據(jù)牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.某學(xué)校物理研究性學(xué)習(xí)小組為了較精確地測(cè)量某一電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,內(nèi)阻約為1Ω),從實(shí)驗(yàn)室選定了如下實(shí)驗(yàn)器材:
A.定值電阻R0(阻值為900Ω)
B.滑動(dòng)變阻器R1(0~10Ω,額定電流為2 A)
C.電流表G(滿偏電流3.0mA,內(nèi)阻為100Ω)
D.電流表A(量程0~0.6A,內(nèi)阻約為1Ω)
E.開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干

(1)請(qǐng)將圖甲中實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整
(2)根據(jù)圖甲補(bǔ)充完整后的電路圖,將圖乙所示的實(shí)物圖連接完整
(3)圖丙為該學(xué)習(xí)小組根據(jù)正確的實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)畫(huà)出的圖線,縱坐標(biāo)I1為電流表G的示數(shù),橫坐標(biāo)I2為電流表A的示數(shù),則可知被測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)為1.4V,內(nèi)阻為0.67Ω(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

13.速度相同的一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后分成甲、乙兩束,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,其中DA=$\frac{3}{5}$DC,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.甲粒子帶正電、乙束粒子帶負(fù)電
B.甲粒子的比荷大于乙束粒子的比荷
C.能通過(guò)狹縫S0的帶電粒子的速率等于$\frac{E}{{B}_{1}}$
D.若甲、乙兩束粒子的電荷量相等,則甲、乙兩束粒子的質(zhì)量比為5:3

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.如圖所示,在正點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中有A、B、C、D四點(diǎn),A、B、C為等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn),D為AB的中點(diǎn),A、B、C、D四點(diǎn)處的電勢(shì)分別用φA、φB、φC、φD表示,已知φAB,φCD,點(diǎn)電荷Q在A、B、C三點(diǎn)所在平面內(nèi),則( 。
A.點(diǎn)電荷Q一定在AB的連線上
B.點(diǎn)電荷Q不一定在CD的連線上
C.將正試探電荷從C點(diǎn)搬運(yùn)到A點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功
D.將正試探電荷從C點(diǎn)搬運(yùn)到B點(diǎn),電場(chǎng)力做正功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

17.如圖所示,阻值為R的電阻串接于光滑的固定在水平面上的等邊三角形水平導(dǎo)軌OPQ中,三角形的頂點(diǎn)O處開(kāi)口,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下、寬度為d的條形磁場(chǎng)區(qū)域與PQ平行,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒中點(diǎn)接在勁度系數(shù)為k的彈簧的一端,彈簧的另一端固定.導(dǎo)體棒始終與PQ平行,且與導(dǎo)軌保持良好接觸,彈簧為自然長(zhǎng)度時(shí)導(dǎo)體棒靜止在M處,現(xiàn)將導(dǎo)體棒拉至N處后自由釋放,若M至頂點(diǎn)O距離為2.5d,以及M、N到磁場(chǎng)邊沿的距離均為$\fracl8yya47{2}$,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的阻值忽略不計(jì),已知彈簧彈性勢(shì)能Ep與彈簧進(jìn)度系數(shù)k,彈簧形變量x的關(guān)系式為Ep=$\frac{1}{2}$kx2,現(xiàn)測(cè)得導(dǎo)體棒從N處無(wú)初速度釋放后第一次向右通過(guò)磁場(chǎng)右邊界b時(shí)的速度為v,求:
(1)導(dǎo)體棒第一次向右將要離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)通過(guò)電阻R的電流大小及方向.
(2)導(dǎo)體棒第一次向右運(yùn)動(dòng)通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程,通過(guò)電阻R的電荷量q
(3)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱的最大值Q.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

7.如圖所示,岸上用繩拉船,拉繩的速度是v,當(dāng)繩與水平方向夾角為θ時(shí),船的速度為$\frac{v}{cosθ}$.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

14.關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì),下列說(shuō)法正確的是(  )
A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向處處與等電勢(shì)面垂直
B.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方,電勢(shì)也為零
C.任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢(shì)降落最快的方向
D.隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸減小,電勢(shì)也逐漸降低

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.一列橫波波速v=40cm/s,在某一時(shí)刻的波形如圖甲所示,在這一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)的速度方向沿y軸正方向.求:

(1)這列波的周期和傳播方向;
(2)從這一時(shí)刻起在0.5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)的路程和位移;
(3)在圖乙中畫(huà)出再經(jīng)過(guò)0.75s時(shí)的波形圖.(至少畫(huà)出一個(gè)周期的圖象)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.如圖所示,水平面上有兩根相距0.5m的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ,它們的電阻可忽略不計(jì).在M和P之間接有阻值為R的定值電阻,導(dǎo)體棒ab長(zhǎng)L=0.5m,其電阻為r,與導(dǎo)軌接觸良好.整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T.現(xiàn)使ab以v=10m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng).求:
(1)ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大?a、b兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高?
(2)若定值電阻R=4.0Ω,導(dǎo)體棒的電阻r=1.0Ω,則電路中的電流多大?

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同步練習(xí)冊(cè)答案