【題目】如圖所示,在傾角為37°的足夠長的光滑斜面上,放一質(zhì)量為 mA=0.2kg的薄板A, A板上、下段由不同材料構(gòu)成,下段表面光滑,長度 l=3m,上段表面粗糙;質(zhì)量為 mB=2.0kg 的金屬塊 B(視為質(zhì)點(diǎn))位于A的最下端,B A上段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1;質(zhì)量為 mC=1.2kg 的物塊 C通過輕線繞過定滑輪與 B相連。忽略滑輪質(zhì)量及軸間的摩擦,A、B間最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力。開始時(shí),整個(gè)系統(tǒng)在外力作用下,處于靜止?fàn)顟B(tài),輕線被拉直。(sin370=0.6, cos370=0.8,g=10m/ s2。)求:

(1)撤去外力的瞬間,A、 B、 C的加速度分別是多大;

(2)B剛到達(dá)A的粗糙部分時(shí),A、 B、 C的加速度分別是多大;

(3)撤去外力后的整個(gè)過程中,因摩擦產(chǎn)生的熱量Q,繩足夠長,B始終沒滑出A

【答案】(1) (2) (3)11.52J

【解析】

(1)由于mBgsin37°=mcg=12N 所以,撤去外力的瞬間aB=ac=0
對薄板A,有mAgsin37°=mAaA
aA=6m/s2
(2)由于斜面和A板下段表面都光滑,撤去外力后,A板從靜止開始向下做勻加速運(yùn)動(dòng),只要金屬塊BA板下段表面上,B、C就保持靜止不動(dòng).A板運(yùn)動(dòng)到金屬塊B在其上段表面上后,BC受滑動(dòng)摩擦力作用將一起以相同大小的加速度做加速運(yùn)動(dòng).設(shè)A板上段剛滑到B下方時(shí)速度為vA,則vA2=2aAl
解得vA=6m/s
BA板上端表面時(shí),設(shè)A板加速度為aA1,BC加速度為aB1,輕線拉力為F,則
mAgsin37°-μmBgcos37°=mAaA
mBgsin37°+μmBgcos37°-F=mBaB1
F-mCg=mCaB1
解得aA1=-2m/s2,aB1 =aC1=0.5m/s2
(3)A、B、C最終達(dá)到速度相等.假設(shè)速度相等之后,A、B間的靜摩擦力f小于最大靜摩擦力fm,即A、B相對靜止,A、B、C三者加速度大小相同,設(shè)為a0,則
(mA+mB)gsin37°-mCg=(mA+mB+mC)a0
mAgsin37°-f=mAa0
a0=0.5m/s2,f=1.1N
fm=μmBgcos37°=1.6N
f<fm,假設(shè)成立,之后A、B相對靜止.
設(shè)A、B、C達(dá)到相等速度v1所需時(shí)間為t,則
v1=vA+aA1t=aB1t
解得t=2.4s,v1=1.2m/s
設(shè)在時(shí)間t內(nèi),A通過的距離是xA,BC通過的距離是xB,則
xA=(vA+v1)t
xB=v1t
解得xA=8.64m,xB=1.44m
Q=μmBg(xA-xB)cos37°
Q=11.52J

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一塊長度為L=2m、質(zhì)量為M=0.4kg的長木板靜止放置在粗糙水平地面上。另有一質(zhì)量為的小鉛塊(可看做質(zhì)點(diǎn)),以的水平初速度向右沖上木板。已知鉛塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,重力加速度取

(1)鉛塊剛沖上木板時(shí),求鉛塊與木板的加速度a1、a2;

(2)當(dāng)鉛塊以沖上木板,計(jì)算鉛塊從木板右端脫離時(shí),鉛塊與木板的速度大小v1v2;

(3)若將六個(gè)相同的長木板并排放在地面上,如圖乙所示,鉛塊以滿足的初速度沖上木板,其它條件不變。確定鉛塊最終停在哪一塊木塊上并求出其停在該木塊上的位置離該木塊最左端的距離(計(jì)算結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一皮帶傳動(dòng)裝置,右輪的半徑為r,a是它邊緣上的一點(diǎn),左側(cè)是一輪軸,大輪的半徑為4r,小輪的半徑為2r,b點(diǎn)在小輪上,到小輪中心的距離為r,c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上,若在傳動(dòng)過程中,皮帶不打滑,則下列敘述錯(cuò)誤的是(

A. a點(diǎn)與d點(diǎn)的線速度大小之比為1:2

B. a點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等

C. a點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小相等

D. a點(diǎn)與d點(diǎn)的向心加速度大小之比為4:1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】12分)如圖甲所示,豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾斜直軌道AB和圓軌道BCD組成,ABBCD相切于B點(diǎn),CD連線是圓軌道豎直方向的直徑(C、D為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)),已知?梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小滑塊從軌道AB上高H處的某點(diǎn)由靜止滑下,用壓力傳感器測出滑塊經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)D時(shí)對軌道的壓力為F,并得到如圖乙所示的壓力F與高度H的關(guān)系圖象,取g=10m/s2。求:

1)滑塊的質(zhì)量和圓軌道的半徑;

2)是否存在某個(gè)H值,使得滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的點(diǎn)。若存在,請求出H值;若不存在,請說明理由。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,使質(zhì)量為m=1.00 kg的重物自由下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn),選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示.O為第一個(gè)點(diǎn),AB、C為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)(其他點(diǎn)未畫出).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>9.8 m/s2,那么

(1)紙帶的________(”)端與重物相連;

(2)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù),應(yīng)取圖中O點(diǎn)到________點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律;

(3)O點(diǎn)到第(2)題中所取的點(diǎn),重物重力勢能的減少量ΔEp________J,動(dòng)能增加量ΔEk________J.(結(jié)果取三位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】A、B兩個(gè)質(zhì)量相等的球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng),A球的動(dòng)量是7 kg·m/s,B球的動(dòng)量是5 kg·m/s,當(dāng)A球追上B球時(shí)發(fā)生碰撞,則碰撞后AB兩球的動(dòng)量可能值是(  )

A. pA=8 kg·m/s,pB=4 kg·m/s

B. pA=6 kg·m/s,pB=6 kg·m/s

C. pA=5 kg·m/s,pB=7 kg·m/s

D. pA=-2 kg·m/s,pB=14 kg·m/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】頂端裝有滑輪的粗糙斜面固定在地面上,A、B 兩物體通過細(xì)繩如 圖連接,并處于靜止?fàn)顟B(tài)(不計(jì)繩的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦)。現(xiàn)用 水平力 F 作用于懸掛的物體 B ,使其緩慢拉動(dòng)一小角度發(fā)現(xiàn) A 體仍然靜止。則此過程中正確的選項(xiàng)是(

A. 水平力 F 一定變大

B. 物體 A 所受斜面給的摩擦力一定變大

C. 物體 A 所受斜面給的作用力一定變大

D. 細(xì)繩對物體 A 的拉力一定變大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,質(zhì)量為m的物體A以一定的初速度v沿粗糙斜面上滑,物體A在上滑過程中受到的力有( )

A. 向上的沖力、重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力

B. 重力、斜面的支持力和下滑力

C. 重力、對斜面的正壓力和沿斜面向下的摩擦力

D. 重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,平行于光滑斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為k,一端固定在傾角為θ的斜面底端,另一端與物塊A連接。兩物塊A、B質(zhì)量均為m,初始時(shí)均靜止。現(xiàn)用平行于斜面向上的力下拉物塊B,使B沿斜面向上做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng),A、B兩物塊在開始一段時(shí)間內(nèi)的v-t關(guān)系分別對應(yīng)圖乙中A、B圖線(時(shí)刻A、B的圖線相切,時(shí)刻對應(yīng)A圖線的最高點(diǎn)),重力加速度為g.( )

A. 0時(shí)刻,拉力F逐漸增大

B. 時(shí)刻,彈簧形變量為

C. 時(shí)刻,彈黃形變量為

D. A、B剛分高時(shí)的速度為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案