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精英家教网如图所示,质量为m=1kg的物体,放在倾角θ=37°的足够长固定斜面底端上,现对物体施加一个大小为22.5N、方向平行斜面向上的外力F,使物体由静止开始在力F的作用下,从斜面底端向上运动0.8s后撤去外力F.已知物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,不计空气阻力,物体可视为质点.求:物体返回斜面底端时的速度大小为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2
分析:根据动量定理求出撤去外力F时物体的速度大小,根据动能定理求出物体上滑的最大距离,再求出物体返回斜面底端时的速度大小.
解答:解:设撤去外力F时物体的速度大小为v,根据动量定理得
  (F-mgsin37°-μmgcos37°)t=mv
代入解得,v=10m/s
物体匀加速运动位移大小为x1=
vt
2
=4m
设撤去F后物体能上滑的最大距离为x2,由动能定理得
-mgx2sin37°-μmgcos37°?x2=0-
1
2
mv2

代入解得,x2=5m
设物体返回斜面底端时的速度大小为V,则有
(mgsin37°-μmgcos37°)(x1+x2)=
1
2
mV2

解得V=2
15
m/s

答:物体返回斜面底端时的速度大小为2
15
m/s
点评:本题是多过程问题,运用动量定理和动能定理结合处理,也可以根据牛顿定律和运动学结合研究.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,质量为m的球,被长为L的细绳吊起处于静止状态.现对小球施加水平向右的恒力F,小球开始向右运动,当细绳与竖直方向的夹角为60°,小球速度恰好为0(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(选修3-5)
(1)核能是一种高效的能源.
①在核电站中,为了防止放射性物质泄漏,核反应堆有三道防护屏障:燃料包壳,压力壳和安全壳(见图甲).结合图乙可知,安全壳应当选用的材料是
混凝土
混凝土


②图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章,通过照相底片被射线感光的区域,可以判断工作人员受到何种辐射.当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光,而铅片下的照相底片未被感光时,结合图2分析工作人员受到了
β
β
射线的辐射;当所有照相底片被感光时,工作人员受到了
γ
γ
射线的辐射.
(2)下列说法正确的是
A.卢瑟福的a粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构
B.受普朗克量子论的启发,爱因斯坦在对光电效应的研究中,提出了光子说
C.核反应方程
 
238
92
U→
 
234
90
Th+
 
4
2
He属于裂变
D.宏观物体的物质波波长非常小,极易观察到它的波动性
E.根据爱因斯坦质能方程,物体具有的能量和它的质量之间存在着正比关系
F.β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
G.中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量
H.升高放射性物质的温度,可缩短其半衰期
I.氢原子辐射出一个光子后,根据玻尔理论可知氢原子的电势能增大,核外电子的运动加速度增大
J.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应
(3)如图所示,质量为M=2kg的足够长的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为MA=2kg的物体A(可视为质点).一个质量为m=20g的子弹以500m/s的水平速度迅即射穿A后,速度变为100m/s,最后物体A静止在车上.若物体A与小车间的动摩擦因数μ=0.5.(g取10m/s2
①平板车最后的速度是多大?
②全过程损失的机械能为多少?
③A在平板车上滑行的距离为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?黑龙江模拟)(按题目要求作答,写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不得分)
如图所示,质量为m=1kg的物体以v0=3.4m/s的初速度在动摩擦因数μ=0.2的水平桌面上滑行L=0.64m离开桌子边缘落到水平地面上,已知桌面到地面的高度h=0.80m.(不计空气阻力g取10m/s2
求:(1)物体离开桌面边缘时的速度大小.
(2)物体落地点与桌子边缘的水平距离.
(3)物体落地时的速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2005?青浦区模拟)如图所示,质量为m的带电金属小球,用绝缘细线与质量为M(M=2m)的不带电木球相连,两球恰能在竖直向上的足够大且场强为E的匀强电场中,以速度v匀速竖直向上运动,当木球升至a点时,细线突然断裂,木球升至b点时速度为零.则木球速度为零时,金属球的速度大小为
3v
3v
,a、b之间的电势差为
Ev2
2g
Ev2
2g

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2003?徐州一模)如图所示,质量为M的木板可以沿倾角为α的固定斜面无摩擦地滑下,欲使木板静止在斜面上,木板上质量为m的人应以多大的加速度向下奔跑?

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同步练习册答案