【題目】(15)如圖所示,質(zhì)量為M2kg的木板B靜止在光滑水平面上,質(zhì)量為m1kg可視為質(zhì)點的木塊A以水平速度v02m/s從右端向左滑上木板,木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ0.5,此時有一水平向右的力F10N作用在長木扳上,g10m/s2。

求開始時木塊A和木板B各自的加速度大;

若木板足夠長,求從木塊滑上木板到木塊和木板速度相等所經(jīng)歷的時間;

要使木塊不從木板上滑落,求木板的最小長度。

【答案】⑴aA5m/s2,aB2.5m/s2⑵t0.8s;⑶Δx0.8m。

【解析】

試題開始時,對木塊A,受重力mg、木板的支持力NA和水平向右的滑動摩擦力fA作用,根據(jù)牛頓第二定律可知,在水平方向上有:fAmaA

在豎直方向上有:NAmg0

根據(jù)滑動摩擦定律有:fAμNA

①②③式聯(lián)立解得:aAμg5m/s2

對木板B,受水平向右的力F、重力Mg、地面的支持力NB、木塊的壓力NA和水平向左的滑動摩擦力fA作用,根據(jù)牛頓第二定律可知,在水平方向上有:FfAMaB

根據(jù)牛頓第三定律有:fAfA

②③④⑤式聯(lián)立解得:aB2.5m/s2

中分析可知,木塊開始在木板上向左做勻減速直線運動,設(shè)經(jīng)時間t1速度減為零,木板則向右做勻加速直線運動,根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律可知,對A有:t10.4s ⑥

此時,木塊在木板的摩擦力作用下,將開始向右做勻加速直線運動,設(shè)經(jīng)過時間t2與木板具有了相同速度v,根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律可知,對A有:vaAt2

從木塊開始滑上木板到兩者具有相同速度的過程中,木板B的運動狀態(tài)不變,有:vaB(t1t2)

⑥⑦⑧式聯(lián)立解得從木塊滑上木板到木塊和木板速度相等所經(jīng)歷的時間為:tt1t20.8s

中分析可知,在t1時間內(nèi),木塊A向左運動的位移為:xA10.4m

t2時間內(nèi),木塊A向右運動的位移為:xA20.4m

在整個t時間內(nèi),木板B向右運動的位移為:xB0.8m

在整個t時間內(nèi),木塊A始終相對木板B向左運動,其相對位移為:ΔxxBxA1xA20.8m

因此要使木塊不從木板上滑落,木板的最小長度為:Δx0.8m

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一質(zhì)量為m=2kg的小球串在長為s=1m的輕桿頂部,輕桿與水平方向成θ=37°角。(已知g=10m/s2sin37°=0.6,cos37°=0.8

1)若由靜止釋放小球,t=1s后小球到達(dá)輕桿底端,小球與輕桿之間的動摩擦因數(shù)為多少?

2)若在豎直平面內(nèi)給小球施加一個垂直于輕桿方向的恒力,由靜止釋放小球后保持它的加速度大小為1m/s2,且沿桿向下運動,則這樣的恒力大小為多少?

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【題目】有甲、乙兩組同學(xué)根據(jù)不同的實驗條件,進(jìn)行了探究平拋運動規(guī)律的實驗:

(1)甲組同學(xué)采用如圖1所示的裝置用小錘擊打彈性金屬片,金屬片把A球沿水平方向彈出,同時B球被松開自由下落,觀察到兩球同時落地,改變小錘擊打的力度,即改變A球被彈出時的速度,兩球仍然同時落地,這說明_______________。

(2)乙組同學(xué)采用頻閃照相法拍攝到如圖2所示的小球做平拋運動的照片,圖中每個小方格對應(yīng)的實際邊長為L2.45cm,則由圖可求得拍攝時每隔_____s曝光一次,該小球做平拋運動的初速度大小為________m/s.(g=9.8m/s2)

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【題目】某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系.

1)將彈簧懸掛在鐵架臺上,將刻度尺固定在彈簧一側(cè),彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在______方向(填水平豎直);

2)彈簧自然懸掛,待彈簧處于靜止時,長度記為L0,彈簧下端掛上砝碼盤時,長度記為Lx;在砝碼盤中每次增加10g砝碼,彈簧長度依次記為L1L6,數(shù)據(jù)如下表表:

代表符號Lx

L0

Lx

L1

L2

L3

L4

L5

L6

數(shù)值(cm

25.35

27.35

29.35

31.30

33.4

35.35

37.40

37.40

表中有一個數(shù)值記錄不規(guī)范,代表符號為_______。由表可知所用刻度尺的最小分度為______mm。

3)下圖是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖,縱軸是砝碼的質(zhì)量,橫軸是彈簧長度與_________的差值(填L0Lx)。

4)由圖可知彈簧和的勁度系數(shù)為_________N/m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,重力加速度取9.8m/s2

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【題目】在做研究勻變速直線運動的實驗時,某同學(xué)得到一條用電火花計時器打下的紙帶如圖所示,并在其上取了A、BC、D、EF、G 7個計數(shù)點,每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點圖中沒有畫出,電火花計時器接220 V、50 Hz交流電源。他經(jīng)過測量并計算得到電火花計時器在打BC、D、E、F各點時物體的瞬時速度如下表:

1)設(shè)電火花計時器的周期為T,計算的公式為____;

2)根據(jù)(1)中得到的數(shù)據(jù),以A點對應(yīng)的時刻為t0,試在圖中所示坐標(biāo)系中合理地選擇標(biāo)度,作出vt圖象____

3)利用該圖象求得物體的加速度a___ m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字);

4)如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的電壓變成210 V,而做實驗的同學(xué)并不知道,那么加速度的測量值與實際值相比___(選填偏大”“偏小不變”)

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【題目】如圖所示,一個質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電的粒子(不計重力),從靜止開始經(jīng)電壓U加速后,沿水平方向進(jìn)入一垂直于紙面向外的勻強磁場B中,帶電粒子經(jīng)過半圓到A點,設(shè)OAy,則能正確反映yU之間的函數(shù)關(guān)系的圖像是(

A. B. C. D.

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【題目】如圖,將一根長為L的彈性細(xì)繩左右兩端固定在同一水平線上相距為LM、N兩點 時,彈性細(xì)繩恰為自然長度,現(xiàn)將一重量為G的鉤碼掛在繩上P點,鉤碼掛鉤光滑,靜止時MPN恰構(gòu)成一正三角形.假設(shè)彈性細(xì)繩中的彈力與彈性細(xì)繩 的伸長之間的關(guān)系遵循胡克定律,彈性細(xì)繩沒超過彈性限度,則彈性細(xì)繩的勁度系數(shù)為

A. B. C. D.

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【題目】如圖所示為一風(fēng)洞實驗裝置示意圖,一質(zhì)量為1kg的小球套在一根固定的長直桿上,直桿與水平面夾角θ37°.現(xiàn)小球在F=20N的豎直向上的風(fēng)力作用下,從A點靜止出發(fā)向上運動,3s后小球到達(dá)B點,已知桿與球間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.試求:(sin37°=0.6,con37°=0.8,g=10m/s2)

1)小球運動的加速度a和小球運動到B點的速度大?

2)若小球到達(dá)B點時,使風(fēng)力大小不變,方向立即改為水平向左。則從改變風(fēng)力F開始計時,小球經(jīng)多長時間將回到A點?

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【題目】如圖所示為家用洗衣機的脫水桶,當(dāng)它高速旋轉(zhuǎn)時,能把衣物甩干,以下敘述正確的是( 。

A.脫水桶高速運轉(zhuǎn)時,水受到向心力作用,做向心運動飛離衣物

B.脫水桶高速運轉(zhuǎn)時,水受到與運動方向一致的合外力作用飛離衣物

C.通過脫水流程,打開洗衣機,發(fā)現(xiàn)衣物集中堆放在桶的中央

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