【題目】如圖所示，上表面水平且粗糙的木板P放置在水平地面上，木板長(zhǎng)度為L=15m。在木板最左端放置一個(gè)小滑塊Q(可看成質(zhì)點(diǎn))，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。P和Q質(zhì)量均為m=1kg，Q與P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.2，地面與P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.1，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g=10m/s2。

(1)對(duì)Q施加一個(gè)水平向右的恒定拉力F=5N，把Q從木板最右端拉下來(lái)，求拉力F至少作用多長(zhǎng)時(shí)間；

(2)若在木板正中間再放置一個(gè)與Q完全相同的小物塊M(圖中未畫(huà)出)。對(duì)Q施加一個(gè)水平向右的恒定拉力F1，Q與M相碰時(shí)撤去F1，并且Q與M碰后結(jié)合成一體，發(fā)現(xiàn)Q恰好沒(méi)有從P上掉下去，求恒定拉力F1的大小。

【答案】（1）2s（2）14N

【解析】

(1)在拉力作用下，根據(jù)牛頓第二定律求得各自的加速度，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求得在拉力作用下通過(guò)的位移和速度，撤去外力后減速運(yùn)動(dòng)，剛好脫離時(shí)速度為零，根據(jù)位移時(shí)間公式求得拉力作用時(shí)間.

(2)碰撞過(guò)程滿(mǎn)足動(dòng)量守恒，再由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解.

(1)P與水平面間的最大靜摩擦力，PQ之間的最大靜摩擦力，則Q在恒定拉力F=5N作用下運(yùn)動(dòng)，而P保持靜止.

應(yīng)用牛頓第二定律可知Q的加速度為

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t速度達(dá)到v，此過(guò)程運(yùn)動(dòng)位移，

且應(yīng)用勻變速運(yùn)動(dòng)速度公式有

此后撤去拉力，Q的加速度大小為

Q運(yùn)動(dòng)到木板右端速度恰好為0，撤去外力F后運(yùn)動(dòng)位移

根據(jù)F作用時(shí)間最短有

聯(lián)立解得：t=2s

(2)Q與P之間的最大靜摩擦力，Q與M結(jié)合成一體(稱(chēng)之為N)后與P之間的最大靜摩擦力，P與地面間的最大靜摩擦力

拉力F1作用下，Q在P上運(yùn)動(dòng)，P和M均靜止，Q的加速度

設(shè)Q與M相碰前的速度為v1，則

Q與M碰后瞬時(shí)速度設(shè)為v2，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律有

因?yàn)?/span>，碰后N和P都向右運(yùn)動(dòng)，到末端速度相等設(shè)為v3

應(yīng)用牛頓第二定律可知N的加速度大小為

P的加速度大小

應(yīng)用位移關(guān)系有

由時(shí)間相等有

聯(lián)立解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖1所示為某農(nóng)莊灌溉工程的示意圖，地面與水面的距離為H。用水泵從水池抽水（抽水過(guò)程中H保持不變），龍頭離地面高h(yuǎn)，水管橫截面積為S，水的密度為ρ，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。

（1）水從管口以不變的速度源源不斷地沿水平方向噴出，水落地的位置到管口的水平距離為10h。設(shè)管口橫截面上各處水的速度都相同。求：

a．每秒內(nèi)從管口流出的水的質(zhì)量m0；

b．不計(jì)額外功的損失，水泵輸出的功率P。

（2）在保證水管流量不變的前提下，在龍頭后接一噴頭，如圖2所示。讓水流豎直向下噴出，打在水平地面上不反彈，產(chǎn)生大小為F的沖擊力。由于水與地面作用時(shí)間很短，可忽略重力的影響。求水流落地前瞬間的速度大小v。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，直角三角形acd，∠a=60°，三根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直紙面分別放置在a、b、c三點(diǎn)，其中b為ac的中點(diǎn)。三根導(dǎo)線中的電流大小分別為I、2I、3I，方向均垂直紙面向里。通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在其周?chē)臻g某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=，其中I表示電流強(qiáng)度，r表示該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離，k為常數(shù)。已知a點(diǎn)處導(dǎo)線在d點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，則d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

A. B0 B. 2B0 C. B0 D. 4B0

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用等效代替法驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)情況如下圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩，圖乙是白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的圖．

(1)本實(shí)驗(yàn)中“等效代替”的含義是________．

A．橡皮筋可以用細(xì)繩替代

B．左側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果可以替代右側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果

C．右側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果可以替代左側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果

D．兩彈簧測(cè)力計(jì)共同作用的效果可以用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果替代

(2)圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿著AO方向的是________，圖中________是F1、F2合力的理論值，______是合力的實(shí)驗(yàn)值．

(3)(多選)完成該實(shí)驗(yàn)的下列措施中，能夠減小實(shí)驗(yàn)誤差的是________．

A．拉橡皮筋的繩細(xì)一些且長(zhǎng)一些

B．拉橡皮筋時(shí)，彈簧秤、橡皮筋、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板面平行

C．拉橡皮筋的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些

D．使拉力F1和F2的夾角很小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根半徑為r的圓弧軌道間距為L，其頂端a、b與圓心處等高，軌道光滑且電阻不計(jì)，在其上端連有一阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處于輻向磁場(chǎng)中，圓弧軌道所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B．將一根長(zhǎng)度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻為R0的金屬棒從軌道頂端ab處由靜止釋放．已知當(dāng)金屬棒到達(dá)如圖所示的cd位置（金屬棒與軌道圓心連線和水平面夾角為θ）時(shí)，金屬棒的速度達(dá)到最大；當(dāng)金屬棒到達(dá)軌道底端ef時(shí)，對(duì)軌道的壓力為1.5mg．求：

(1)當(dāng)金屬棒的速度最大時(shí)，流經(jīng)電阻R的電流大小和方向(填a→R→b或b→R→a)；

(2)金屬棒滑到軌道底端的整個(gè)過(guò)程中流經(jīng)電阻R的電量；

(3)金屬棒滑到軌道底端的整個(gè)過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在滑冰場(chǎng)上，甲、乙兩小孩分別坐在滑冰板上，原來(lái)靜止不動(dòng)，在相互猛推一下后分別向相反方向運(yùn)動(dòng)．假定兩板與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同．已知甲在冰上滑行的距離比乙遠(yuǎn)，這是由于（ ）

A. 在推的過(guò)程中，甲推乙的力小于乙推甲的力

B. 在推的過(guò)程中，甲推乙的時(shí)間小于乙推甲的時(shí)間

C. 在剛分開(kāi)時(shí)，甲的初速度大于乙的初速度

D. 在分開(kāi)后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b兩點(diǎn)位于以負(fù)點(diǎn)電荷–Q（Q>0）為球心的球面上，c點(diǎn)在球面外，則

A. a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小比b點(diǎn)大

B. b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小比c點(diǎn)小

C. a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高

D. b點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)低

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖1所示裝置研究平地運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)寫(xiě)紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動(dòng)擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。

（1）下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿(mǎn)足的有____________。

A．斜槽軌道光滑

B．斜槽軌道末段水平

C．擋板高度等間距變化

D．每次從斜槽上相同的位置無(wú)初速度釋放鋼球

（2）為定量研究，建立以水平方向?yàn)?/span>x軸、豎直方向?yàn)?/span>y軸的坐標(biāo)系。

a．取平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，將鋼球靜置于Q點(diǎn)，鋼球的________（選填“最上端”、“最下端”或者“球心”）對(duì)應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn)；在確定y軸時(shí)______（選填“需要”或者“不需要”）y軸與重錘線平行。

b．若遺漏記錄平拋軌跡的起始點(diǎn)，也可按下述方法處理數(shù)據(jù)：如圖2所示，在軌跡上取A、B、C三點(diǎn)，AB和BC的水平間距相等且均為x，測(cè)得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2，則______（選填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得鋼球平拋的初速度大小為____________（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，結(jié)果用上述字母表示）。

（3）為了得到平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，同學(xué)們還提出了以下三種方案，其中可行的是____________。

A．從細(xì)管水平噴出穩(wěn)定的細(xì)水柱，拍攝照片，即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡

B．用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡

C．將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，將會(huì)在白紙上留下筆尖的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡

（4）伽利略曾研究過(guò)平拋運(yùn)動(dòng)，他推斷：從同一炮臺(tái)水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，不論它們能射多遠(yuǎn)，在空中飛行的時(shí)間都一樣。這實(shí)際上揭示了平拋物體_________。

A．在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B．在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)

C．在下落過(guò)程中機(jī)械能守恒

（5）牛頓設(shè)想，把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大，落地點(diǎn)就一次比一次遠(yuǎn)，如果速度足夠大，物體就不再落回地面，它將繞地球運(yùn)動(dòng)，成為人造地球衛(wèi)星。

同樣是受地球引力，隨著拋出速度增大，物體會(huì)從做平拋運(yùn)動(dòng)逐漸變?yōu)樽鰣A周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)分析原因。

___________________________

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，左側(cè)為一個(gè)固定在水平桌面上的半徑為R的半球形碗，碗口直徑AB水平，O為球心，碗的內(nèi)表面及碗口光滑。右側(cè)是一個(gè)足夠長(zhǎng)的固定光滑斜面。一根不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)碗口及豎直固定的輕質(zhì)光滑定滑輪，細(xì)繩兩端分別系有可視為質(zhì)點(diǎn)的小球m1和物塊m2，且m1＞m2。開(kāi)始時(shí)m1恰在A點(diǎn)，m2在斜面上且距離斜面頂端足夠遠(yuǎn)，此時(shí)連接m1、m2的細(xì)繩與斜面平行且恰好伸直，C點(diǎn)是圓心O的正下方。當(dāng)m1由靜止釋放開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. m2沿斜面上滑過(guò)程中，地面對(duì)斜面的支持力始終保持恒定

B. 當(dāng)m1運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，m1的速率是m2速率的倍

C. m1可能沿碗面上升到B點(diǎn)

D. 在m1從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，m1與m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案