(2007?江蘇)如圖所示,光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個(gè)木塊,其中兩個(gè)質(zhì)量為m的木塊間用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連,木塊間的最大靜摩擦力是μmg.現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個(gè)質(zhì)量為2m的木塊,使四個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng),則輕繩對(duì)m的最大拉力為(  )
分析:要使四個(gè)物體一塊做加速運(yùn)動(dòng)而不產(chǎn)生相對(duì)活動(dòng),則兩接觸面上的摩擦力不能超過(guò)最大靜摩擦力;分析各物體的受力可確定出哪一面上達(dá)到最大靜摩擦力;由牛頓第二定律可求得拉力T.
解答:解:本題的關(guān)鍵是要想使四個(gè)木塊一起加速,則任兩個(gè)木塊間的靜摩擦力都不能超過(guò)最大靜摩擦力.
設(shè)左側(cè)兩木塊間的摩擦力為f1,右側(cè)木塊間摩擦力為f2;則有
對(duì)左側(cè)下面的大木塊有:f1=2ma,對(duì)左側(cè)小木塊有T-f1=ma;
對(duì)右側(cè)小木塊有f2-T=ma,對(duì)右側(cè)大木塊有F-f2=2ma---(1);聯(lián)立可F=6ma----(2);
四個(gè)物體加速度相同,由以上式子可知f2一定大于f1;故f2應(yīng)達(dá)到最大靜摩擦力,由于兩個(gè)接觸面的最大靜摩擦力最大值為μmg,所以應(yīng)有f2=μmg----(3),
聯(lián)立(1)、(2)、(3)解得T=
3μmg
4

故選B.
點(diǎn)評(píng):本題注意分析題目中的條件,明確哪個(gè)物體最先達(dá)到最大靜摩擦力;再由整體法和隔離法求出拉力;同時(shí)還應(yīng)注意本題要求的是繩子上的拉力,很多同學(xué)求成了F.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2007?江蘇)如圖所示,一輕繩吊著粗細(xì)均勻的棒,棒下端離地面高H,上端套著一個(gè)細(xì)環(huán).棒和環(huán)的質(zhì)量均為m,相互間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力kmg(k>1).?dāng)嚅_(kāi)輕繩,棒和環(huán)自由下落.假設(shè)棒足夠長(zhǎng),與地面發(fā)生碰撞時(shí),觸地時(shí)間極短,無(wú)動(dòng)能損失.棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持豎直,空氣阻力不計(jì).求:
(1)棒第一次與地面碰撞彈起上升過(guò)程中,環(huán)的加速度;
(2)從斷開(kāi)輕繩到棒與地面第二次碰撞的瞬間,棒運(yùn)動(dòng)的路程S;
(3)從斷開(kāi)輕繩到棒和環(huán)都靜止,摩擦力對(duì)環(huán)及棒做的總功W.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2007?江蘇)如(a)圖,質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上,C為位移傳感器,它能將滑塊A到傳感器C的距離數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上,經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上顯示滑塊A的位移-時(shí)間(s-t)圖象和速率-時(shí)間(v-t)圖象.整個(gè)裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上,斜面的長(zhǎng)度為l、高度為h.(取重力加速度g=9.8m/s2,結(jié)果可保留一位有效數(shù)字)
(1)現(xiàn)給滑塊A一沿氣墊導(dǎo)軌向上的初速度,A的v-t圖線如(b)圖所示.從圖線可得滑塊A下滑時(shí)的加速度a=
6
6
m/s2,摩擦力對(duì)滑塊A運(yùn)動(dòng)的影響
不明顯,可忽略
不明顯,可忽略
.(填“明顯,不可忽略”或“不明顯,可忽略”)
(2)此裝置還可用來(lái)驗(yàn)證牛頓第二定律.實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)改變
斜面高度h
斜面高度h
,可驗(yàn)證質(zhì)量一定時(shí),加速度與力成正比的關(guān)系;實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)改變
滑塊A的質(zhì)量M及斜面的高度h,且使Mh不變
滑塊A的質(zhì)量M及斜面的高度h,且使Mh不變
,可驗(yàn)證力一定時(shí),加速度與質(zhì)量成反比的關(guān)系.
(3)將氣墊導(dǎo)軌換成滑板,滑塊A換成滑塊A′,給滑塊A′一沿滑板向上的初速度,A′的
s-t圖線如(c)圖.圖線不對(duì)稱是由于
滑動(dòng)摩擦力
滑動(dòng)摩擦力
造成的,通過(guò)圖線可求得滑板的傾角θ=
arcsin0.58
arcsin0.58
(用反三角函數(shù)表示),滑塊與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
0.27
0.27

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2007?江蘇)如圖所示,絕熱氣缸中間用固定栓將可無(wú)摩擦移動(dòng)的導(dǎo)熱隔板固定,隔板質(zhì)量不計(jì),左右兩室分別充有一定量的氫氣和氧氣(視為理想氣體).初始時(shí),兩室氣體的溫度相等,氫氣的壓強(qiáng)大于氧氣的壓強(qiáng),松開(kāi)固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡,下列說(shuō)法中正確的是(  )

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2007?江蘇)如圖所示,帶電量分別為4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑絕緣細(xì)桿上,相距為d.若桿上套一帶電小環(huán)C,帶電體A、B和C均可視為點(diǎn)電荷.
(1)求小環(huán)C的平衡位置.
(2)若小環(huán)C帶電量為q,將小環(huán)拉離平衡位置一小位移x(|x|?d)后靜止釋放,試判斷小環(huán)C能否回到平衡位置.(回答“能”或“不能”即可)
(3)若小環(huán)C帶電量為-q,將小環(huán)拉離平衡位置一小位移x(|x|?d)后靜止釋放,試證明小環(huán)C將作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).
(提示:當(dāng)α?1時(shí),則 
1(1+α)n
≈1-nα

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