7.如圖,質(zhì)量m=1kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊A放在質(zhì)量M=4kg的長(zhǎng)木板B左端,木板放在水平地面上.木板的厚度h=0.2m,長(zhǎng)度L=1m,木板上表面光滑,下表面與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.給木板施加一大小為18N的水平恒力F作用,使木板由靜止開始運(yùn)動(dòng).g取10m/s2.求:
(1)小物塊A離開木板B前后,木板B的加速度分別是多大?
(2)當(dāng)小物塊A落到地面時(shí),與木板的右端相距多遠(yuǎn)?

分析 (1)小物塊A離開木板B前后,分別對(duì)木板進(jìn)行受力分析,在水平方向上利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律列式求解即可得知木板B的加速度.
(2)把木板的運(yùn)動(dòng)分為兩個(gè)過程,一是物塊離開木板前,一是物塊離開木板之后,先求出物塊離開木板時(shí)木板的速度,物塊離開木板后做自由落體運(yùn)動(dòng),可求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間,木板做勻加速直線運(yùn)動(dòng),利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求得當(dāng)小物塊A落到地面時(shí),與木板的右端相距多遠(yuǎn).

解答 解:(1)小物塊離開木板之前,木板B的受力情況如圖,根據(jù)牛頓第二定律有:
F-f=Ma1…①
Mg+FAB=FN…②
根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的公式有:f=μFN…③
FAB=mg…④
聯(lián)立①②③④并代入數(shù)據(jù)解得:a1=2m/s2
小物塊離開木板后,對(duì)木板B根據(jù)牛頓第二定律有:
F-μMg=Ma2
代入數(shù)據(jù)解得:a2=2.5m/s2
(2)木板的位移為L(zhǎng)時(shí),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有:
L=$\frac{1}{2}$${a}_{1}{t}_{1}^{2}$
v1=a2t1
解得:v1=2m/s
之后A做自由落體運(yùn)動(dòng),B繼續(xù)加速
h=$\frac{1}{2}$g${t}_{2}^{2}$
x=v2t2+$\frac{1}{2}$a2${t}_{2}^{2}$
聯(lián)立解得:x=0.45m
答:(1)小物塊A離開木板B前后,木板B的加速度分別是2m/s2和2.5m/s2
(2)當(dāng)小物塊A落到地面時(shí),與木板的右端相距0.45m

點(diǎn)評(píng) 動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題:已知力求運(yùn)動(dòng),已知運(yùn)動(dòng)求力
①根據(jù)物體的受力情況,可由牛頓第二定律求出物體的加速度,再通過運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律確定物體的運(yùn)動(dòng)情況;根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況,可由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度,再通過牛頓第二定律確定物體所受的外力.
②分析這兩類問題的關(guān)鍵是抓住受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的橋梁--加速度.
應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的一般步驟:
①認(rèn)真分析題意,明確已知條件和所求量;
②選取研究對(duì)象,所選取的研究對(duì)象可以是一個(gè)物體,也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng),同一題,根據(jù)題意和解題需要也可先后選取不同的研究對(duì)象;
③分析研究對(duì)象的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況;
④當(dāng)研究對(duì)對(duì)象所受的外力不在一條直線上時(shí);如果物體只受兩個(gè)力,可以用平行四力形定則求其合力;如果物體受力較多,一般把它們正交分解到兩個(gè)方向上,分別求合力;如果物體做直線運(yùn)動(dòng),一般把各個(gè)力分解到沿運(yùn)動(dòng)方向和垂直運(yùn)動(dòng)方向上;
⑤根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列方程,物體所受外力,加速度、速度等都可以根據(jù)規(guī)定的正方向按正、負(fù)值代公式,按代數(shù)和進(jìn)行運(yùn)算;
⑥求解方程,檢驗(yàn)結(jié)果,必要時(shí)對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,接入電路后,關(guān)于這三只電阻的判斷正確的是( 。 
A.電流之比I1:I2:I3=1:2:3B.電壓之比U1:U2:U3=2:2:1
C.功率之比P1:P2:P3=1:2:6D.功率之比P1:P2:P3=6:3:4

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.關(guān)于線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交變電流,以下說法中正確的(  )
A.在中性面時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大
B.線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周,感應(yīng)電流方向就改變一次
C.線圈在中性面位置對(duì),磁通量最大,磁通量的變化率為零
D.線圈在與中性面垂直的位置時(shí),磁通量為零,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.兩個(gè)材料相同的物塊A、B質(zhì)量分別為mA=1kg,mB=0.8kg,在同一粗糙水平面上以相同的初速度從同一位置開始運(yùn)動(dòng).圖中的兩條直線分別表示受到水平拉力F作用的A物塊和不受拉力作用的B物塊的v-t圖線.取g=10m/s2.則( 。
A.物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.75
B.物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15
C.物塊A所受拉力大小為1.5N
D.B剛好停止運(yùn)動(dòng)時(shí)刻物塊A、B之間的距離為18m

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.一汽缸豎直放在水平地面上,缸體質(zhì)量M=10kg,活塞質(zhì)量m=4kg,活塞橫截面積S=2×10-3m2,活塞上面的汽缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,下面有氣孔O與外界相通,大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa;活塞下面與勁度系數(shù)k=2×103M/m的輕彈簧相連;當(dāng)汽缸內(nèi)氣體溫度為127℃時(shí)彈簧為自然長(zhǎng)度,此時(shí)缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)度L1=20cm,g取10m/s2,缸體始終豎直,活塞不漏氣且與缸壁無摩擦.
①當(dāng)缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)度L2=24cm時(shí),缸內(nèi)氣體溫度為多少K?
②缸內(nèi)氣體溫度上升到T0以上,氣體將做等壓膨脹,則T0為多少K?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.圖1為測(cè)量物塊與水平桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①用天平測(cè)量物塊和遮光片的總質(zhì)量M、重物的質(zhì)量m;用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度d;用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T之間的距離s;
②調(diào)整輕滑輪,使細(xì)線水平;
③讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放,用數(shù)字毫秒計(jì)分別測(cè)出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時(shí)間△tA和△tB,求出加速度a;
④多次重復(fù)步驟③,求a的平均值$\overline a$;
⑤根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出動(dòng)摩擦因數(shù)μ.

回答下列問題:
(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量d時(shí)的示數(shù)如圖2所示,其讀數(shù)為0.950cm;
(2)物塊的加速度a可用d、s、△tA和△tB表示為a=$\frac{1}{2s}$[($\fracqbz50oh{△{t}_{B}}$)2-($\frac0lwmtxq{△{t}_{A}}$)2];
(3)動(dòng)摩擦因數(shù)μ可用M、m、$\overline a$和重力加速度g表示為μ=$\frac{mg-(M+m)a}{Mg}$;
(4)如果滑輪略向下傾斜,使細(xì)線沒有完全調(diào)節(jié)水平,由此測(cè)得的μ偏大(填“偏大”或“偏小”);這一誤差屬于系統(tǒng)誤差(填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”).

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19.汽車從靜止開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)5s后速度達(dá)到10m/s,然后勻速運(yùn)動(dòng)了10s,接著以5m/s2的加速度減速運(yùn)動(dòng),求:
(1)汽車在加速階段的加速度大。
(2)在第16s末的速度大;
(3)汽車在18s內(nèi)通過的位移大。

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16.某物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù),實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上,滑塊拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下.圖乙是打出的紙帶的一段.

(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,選A、B、C、D、E、F、G七個(gè)點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn),且相鄰的各計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有一個(gè)點(diǎn)沒有畫出,則滑塊下滑的加速度a=3.00m/s2,打D點(diǎn)時(shí)滑塊的速度vD=1.62m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(2)為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),還需要測(cè)量的物理量有AB.(填入所選物理量前的字母)
A.木板的長(zhǎng)度L
B.木板的末端被墊起的高度h
C.滑塊的質(zhì)量m2
D.滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
(3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{h}{\sqrt{{L}^{2}-{h}^{2}}}-\frac{aL}{g\sqrt{{L}^{2}-{h}^{2}}}$(用被測(cè)物理量表示,重力加速度為g);與真實(shí)值相比,測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)偏大(填“偏大”或“偏小”).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.物體沿一條直線運(yùn)動(dòng),其速度-時(shí)間圖象如圖所示,由圖象可知( 。
A.0~ta段的加速度大于ta~tb段的加速度
B.在0~tb段與tb~tc段速度方向相反
C.ta~tb段的平均速度大于tb~tc段平均速度
D.0-tc總個(gè)過程速度、加速度方向沒有變

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