如圖11所示.用一個平行于斜面向上的恒力將質量m=10.0kg的箱子從斜坡底端由靜止推上斜坡.斜坡與水平面的夾角θ=37°.推力的大小F=100N.斜坡長度s=4.8m.木箱底面與斜坡的動摩擦因數μ=0.20.重力加速度g取10m/s2.且已知sin37°=0.60.cos=0.80.求:(1)木箱沿斜坡向上滑行的加速度的大小.(2)木箱到滑斜坡頂端時速度的大小. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖11所示，用一個平行于斜面向上的恒力將質量m=10.0kg的箱子從斜坡底端由靜止推上斜坡，斜坡與水平面的夾角θ=37°，推力的大小F=100N，斜坡長度s=4.8m，木箱底面與斜坡的動摩擦因數μ=0.20。重力加速度g取10m/s2，且已知sin37°=0.60，cos=0.80。求：

(1)木箱沿斜坡向上滑行的加速度的大小。

(2)木箱到滑斜坡頂端時速度的大小。

 

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如圖11所示，用一個平行于斜面向上的恒力將質量m=10.0kg的箱子從斜坡底端由靜止推上斜坡，斜坡與水平面的夾角θ=37°，推力的大小F=100N，斜坡長度s=4.8m，木箱底面與斜坡的動摩擦因數μ=0.20。重力加速度g取10m/s2，且已知sin37°=0.60，cos=0.80。求：

(1)木箱沿斜坡向上滑行的加速度的大小。

(2)木箱到滑斜坡頂端時速度的大小。

 

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如圖11所示，用一個平行于斜面向上的恒力將質量m=10.0kg的箱子從斜坡底端由靜止推上斜坡，斜坡與水平面的夾角θ=37°，推力的大小F=100N，斜坡長度s=4.8m，木箱底面與斜坡的動摩擦因數μ=0.20。重力加速度g取10m/s2，且已知sin37°=0.60，cos=0.80。求：

(1)木箱沿斜坡向上滑行的加速度的大小。
(2)木箱到滑斜坡頂端時速度的大小。
 

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某研究性學習小組設計了以下方法來測量物體的帶電量．如圖11所示的小球是一個外表面鍍有金屬膜的空心塑料球，用絕緣絲線懸掛于O點，O點固定一個可測量絲線偏離豎直方向角度α的量角器，M、N是兩塊相同的、正對著豎直平行放置的金屬板(加上電壓后其內部電場可看作勻強電場)．另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電流表、開關、滑動變阻器及導線若干．該小組的實驗步驟如下，請你幫助該小組完成：

 (1)用天平測出小球的質量m，按如圖11所示進行器材的安裝，并用刻度尺測出M、N板之間的距離d，使小球帶上一定的電量．

(2)連接電路(請在圖中的虛線框中畫出實驗所用的電路圖，電源、開關已經畫出)．

(3)閉合開關，調節滑動變阻器滑片的位置，讀出多組相應的電壓表的示數和絲線的偏轉角度θ.

(4)以電壓U為縱坐標，以________為橫坐標作出過原點的直線，求出直線的斜率k.

(5)小球的帶電量q＝________.(用m、d、k等物理量表示)

圖11

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用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖10所示，斜槽與水平槽圓滑連接。安裝好實驗裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙，記下重錘線所指的位置O。接下來的實驗步驟如下：

步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止滾下，并落在地面上。重復多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點圈在里面，認為其圓心就是小球落點的平均位置；

步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣處的C點，讓小球1從A點由靜止滾下，使它們碰撞。重復多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置；

步驟3：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置M、P、N離O點的距離，即線段OM、OP、ON的長度。

①在上述實驗操作中，下列說法正確的是___________

A．小球1的質量一定大于球2的質量，小球1的半徑可以大于小球2的半徑

B．將小球靜止放置在軌道末端看小球是否滾動來檢測斜槽軌道末端是否水平

C．小球在斜槽上的釋放點應該越高越好，可樣碰前的速度大，測量誤差會小

D．復寫紙鋪在白紙的上面，實驗過程中復寫紙可以隨時拿起看印跡是否清晰并進行移動

②以下提供的器材中，本實驗必需的有（　 ）

A．刻度尺　 　　 B．游標卡尺 　　　C．天平　 　　　　 D．秒表

③設球1的質量為m1，球2的質量為m2，MP的長度為l1，ON的長度為l2，則本實驗驗證動量守恒定律的表達式為________________________，即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律。

④完成實驗后，實驗小組對上述裝置進行了如圖11所示的改變：（I）在木板表面先后釘上白紙和復寫紙，并將木板豎直立于靠近槽口處，使小球A從斜槽軌道上某固定點C由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；（II）將木板向右平移適當的距離固定，再使小球A從原固定點C由靜止釋放，撞到木板上得到痕跡P；（III）把半徑相同的小球B 靜止放在斜槽軌道水平段的最右端，讓小球A仍從原固定點由靜止開始滾下， 與小球B 相碰后，兩球撞在木板上得到痕跡 M和 N；（IV）用刻度尺測量紙上O點到M、P、N 三點的距離分別為y1、y2、y3。請你寫出用直接測量的物理量來驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式：　　　　　 。（小球A、B的質量分別為m1、m2）


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一、本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項是正確的，有的小題有多個選項是正確的。全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。

1.AC  2.B  3.C  4.BD  5.D  6.B  7.AB  8.B  9.CD  10.ABD

二、本題共3小題，共14分。把答案填在題中的橫線上。

11.ABD(3分)        (注：選對但不全的得2分)

12.(1)F；F′ (3分)            (2)不變 (2分)

13.；(2分)  ；(2分)       mg（2分）

(注：用相鄰兩段位移表達出來，只要表達正確的不扣分)

三、本題包括7小題，共56分。解答應寫出必要的文字說明，方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題的答案必須明確寫出數值和單位。

14.(7分)

解：(1)設斜面對箱子的支持力為N，箱了上滑的加速度為a。根據牛頓第二定律，得平行斜面方向，F-mgsin37°-μN=ma，      …………1分

垂直斜面方向，N=mgcos37°,      …………1分

解得箱子的加速度a=(sin37°+μcos37°)=2.4m/s2      …………2分

(2)設箱子滑到斜面頂端的速度v，由運動學公式，

v2=2as，   …………2分

解得                                          v= 。  …………1分

15.(7分)

解：(1)設塔頂距地面的高度為h,根據自由落體運動公式，得

h=gt2=80m。  …………2分

(2)設石塊落地時的速度為v，根據勻變速運動規律，v=gt。 …………2分

    設石塊落地時重力做功的功率為P，則P=mgv=mg2t=2.0×103W �！�3分

16.(8分)

解：(1)滑塊B沿軌道下滑過程中，機械能守恒，設滑塊B與A碰撞前瞬間的速度為v1，則                                                   mgR=。 …………1分

滑塊B與滑塊A碰撞過程沿水平方向動量守恒，設碰撞后的速度為v2，則

               mv1=2mv2 。      …………1分

設碰撞后滑塊C受到軌道的支持力為N，根據牛頓第二定律，對滑塊C在軌道最低點有                                                        N-2mg=2mv/R ，…………1分

聯立各式可解得，                            N=3mg。  …………1分

根據牛頓第三定律可知，滑塊C對軌道末端的壓力大小為N′=3mg�！�1分

(2)滑塊C離開軌道末端做平拋運動，設運動時間t，根據自由落體公式，

     h=gt2 �！�1分

滑塊C落地點與軌道末端的水平距離為s=v2t ，…………1分

聯立以上各式解得s=。  …………1分

17.(8分)

       解：(1)飛船在圓軌道上做勻速圓周運動，運行的周期   T=。 …………1分

       設飛船做圓運動距地面的高度為h，飛船受到地球的萬有引力提供了飛船的向心力，根據萬有引力定律和牛頓第二定律，得

。 …………2分

       而地球表面上的物體受到的萬有引力近似等于物體的重力，即

=mg,  …………1分

聯立以上各式，解得                  h=-R。 …………1分

(2)飛船運動的圓軌道的周長      s=2π(R+h)， …………1分

動行的速度                            v==，   …………1分

解得                                   v=。  …………1分

18.(8分)

       解：(1)重錘在豎直平面內做勻速圓周運動，當重錘運動通過最高點時，打夯機底座受連接桿豎直向上的作用力達到最大。此時重錘所受的重力mg和連接桿對重錘向下的拉力T1提供重錘的向心力，根牛頓第二定律

       T1+mg=mw2R。    …………1分

       連接桿對打夯機底座向上的拉力       T1′=T1。 …………1分

       當T′=Mg時，打夯機底座剛好離開地面，  …………1分

       解得                                   ω=。  …………1分

(2)當重錘通過最低位置時，重錘所受的重力mg和連接桿的拉力T2的合力提供重錘的向心力，根據牛頓第二定有： T2-mg=mw2R�！�1分

連接桿對打夯機底座的作用力T2′的方向向下，且T2′=T2。

設打夯機受到地面的支持力N，根據牛頓第二定律，

                     N=Mg+T2’ ，…………1分

聯立以上各式解得     N=2（M+m）g �！�1分

根據牛頓第三定律，打夯機對地面壓力的大小N′=N=2(M+m)g�！�1分

19.(9分)

   解：(1)設運動員在空中飛行時間為t，運動員在豎直方向做自由落體運動，得

ssin37°=gt2，

   解得：                                           t==1.2s�！�2分

       (2)設運動員離開O點的速度為v0，運動員在水平方向做勻速直線運動，即

scos37°=v0t，

   解得：                                           v0==8.0m/s�！�2分

       (3)運動員落在A點時沿豎直向下的速度vy的大小為

          vy=gt=12m/s   …………1分，

       沿水平方向的速度vx的大小為          vx=8.0m/s。

       因此，運動員垂直于斜面向下的速度vN為

                     vN=vycos37°-vxsin37°=4.8m/s。 …………1分

       設運動員在緩沖的過程中受到斜面的彈力為N，根據動量定理

(N-mgcos37°)t=mvN，…………1分

       解得：                         N=mgcos37°+=880N�！�1分

20.(9分)

       解：(1)設物塊滑上小車后經過時間t1速度減為零，根據動量定理

μmgt1=mv，

    解得：                                              t1==0.5s �！�1分

  (2)物塊滑上小車后，做加速度為am的勻變速運動，根牛頓第二定律

μmg=mam，

解得：                                              am=μg=2.0m/s2。

小車做加速度為aM的勻加速運動，根據牛頓第二定律

F-μmg=MaM，

解得：                                       aM==0.5m/s2。…………1分

設物塊向左滑動的位移為s1，根據運動學公式

s1=v0t1-amt=0.25m,

當滑塊的速度為零時，小車的速度V1為

V1=V0+amt1=1.75m/s。

設物塊向右滑動經過時間t2相對小車靜止，此后物塊與小車有共同速度V，根據運動學公式，有                            V=V1+aMt2=amt2，

解得：                                       t2=s。  …………1分

滑塊在時間t2內的位移為s2=ams=m≈1.36m。(方向向右) …………1分

因此，滑塊在小車上滑動的過程中相對地面的位移為

  s=s2-s1=m≈1.11m,方向向右�！�1分

(3)由(2)的結果，物塊與小車的共同速度

V=m/s，

因此，物塊在小車上相對小車滑動的過程中，系統的機械能增加量ΔE為

 ΔE=(m+M)V2-mv-MV≈17.2J�！�2分

 

 


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