如图所示,倾角为θ的粗糙斜面固定在地面上,长为l、质量为m的匀质软绳置于斜面上,其上端与斜面顶端平齐,用细线将质量也为m的物块与软绳连接.物块由静止释放后向下运

如图所示,倾角为θ的粗糙斜面固定在地面上,长为l、质量为m的匀质软绳置于斜面上,其上端与斜面顶端平齐,用细线将质量也为m的物块与软绳连接.物块由静止释放后向下运

题型:不详难度:来源:
如图所示,倾角为θ的粗糙斜面固定在地面上,长为l、质量为m的匀质软绳置于斜面上,其上端与斜面顶端平齐,用细线将质量也为m的物块与软绳连接.物块由静止释放后向下运动,当软绳全部离开斜面时,物块仍未到达地面.已知软绳与斜面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.下列说法正确的是(  )
A.释放物块的瞬间,软绳的加速度为g(1-sinθ-μcosθ)
B.从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中,物块的加速度逐渐增大
C.从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中,软绳克服摩擦力做功为
1
2
μmglcosθ
D.软绳刚好全部离开斜面时的速度为


gl(
3
2
-
sinθ
2
)

答案
A、根据牛顿第二定律得,在释放物块的瞬间,有mg-μmgcosθ-mgsinθ=2ma,解得a=
1
2
g(1-sinθ-μcosθ)
.故A错误.
B、从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中,软绳所受的摩擦力和沿斜面向下的分力均减小,则系统所受的合力增大,根据牛顿第二定律知,加速度增大.故B正确.
C、软绳在整个运动过程中,平均摩擦力的大小f=
1
2
μmgcosθ
,则克服摩擦力做功为
1
2
μmglcosθ.故C正确.
D、根据能量守恒定律得,mgl+mg(
1
2
l-
1
2
lsinθ
)=
1
2
μmgcosθ•l
+
1
2
•2mv2
,解得v=


3
2
gl-
1
2
glsinθ-
1
2
μglcosθ
.故D错误.
故选BC.
举一反三
如图所示为摩托车特技比赛用的部分赛道,由一段倾斜坡道AB与竖直圆形轨道BCD衔接而成,衔接处平滑过渡且长度不计.已知坡道的倾角θ=11.5°,圆形轨道的半径R=10m,摩托车及选手的总质量m=250kg,摩托车在坡道行驶时所受阻力为其重力的0.1倍.摩托车从坡道上的A点由静止开始向下行驶,A与圆形轨道最低点B之间的竖直距离h=5m,发动机在斜坡上产生的牵引力F=2750N,到达B点后摩托车关闭发动机.已知sin11.5°=
1
5
,g取10m/s2,求:
(1)摩托车在AB坡道上运动的加速度;
(2)摩托车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力;
(3)若运动到C点时恰好不脱离轨道,求摩托车在BC之间克服摩擦力做的功.
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质量为m的物体,由静止开始下落,由于阻力的作用,下落的加速度为
1
5
g,在物体下落h的过程中,下列说法正确的是(  )
A.物体的动能增加了
4
5
mgh
B.物体的机械能减少了
1
5
mgh
C.物体克服阻力做功
1
5
mgh
D.物体重力势能减少了mgh
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如图所示,质量为m、初速度为v0的带电体a,从水平面上的P点向固定的带电体b运动,b与a电性相同,当a向右移动s时,速度减为零,设a与地面间摩擦因数为μ,那么,当a从P向右的位移为
s
2
时,a的动能为(  )
A.大于初动能的一半
B.等于初动能的一半
C.小于初动能的一半
D.动能的减少量等于电势能的增加量

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如图所示,质量为m的物体,在沿斜面方向的恒力F的作用下,沿粗糙的斜面匀速地由A点运动到B点,物体上升的高度为h.则运动过程中(  )
A.物体所受各力的合力做功为零
B.物体所受各力的合力做功为mgh
C.恒力F与摩擦力的合力做功为mgh
D.物体克服重力做功为mgh

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如图所示质量为M的小车放在光滑的水平面上,质量为m的物体放在小车的一端.受到水平恒力F作用后,物体由静止开始运动,设小车与物体间的摩擦力为f,车长为L,车发生的位移为S,则物体从小车一端运动到另一端时,下列说法正确的是(  )
A.物体具有的动能为(F-f)(S+L)
B.小车具有的动能为fS
C.物体克服摩擦力所做的功为f(S+L)
D.这一过程中小车和物体组成的系统机械能减少了fL

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