【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為的木板靜止在光滑水平面上,質(zhì)量為的物塊以初速度滑上木板的左端,物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,在物塊滑上木板的同時(shí),給木板施加一個(gè)水平向右的恒力F。當(dāng)恒力F取某一值時(shí),物塊在木板上相對(duì)于木板滑動(dòng)的路程為s,給木板施加不同大小的恒力F,得到的關(guān)系如圖乙所示,其中與橫軸平行,且段的縱坐標(biāo)為、均為直線段。將物塊視為質(zhì)點(diǎn),最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度

1)若恒力,則物塊會(huì)從木板的右端滑下,求木板的長度及物塊從木板右端滑下時(shí)的速度;

2)若物塊剛好不會(huì)從長木板上滑下,求F的大小及對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo);

3)說明F的取值范圍。

【答案】11m,3.3m/s;(21N,(1,1);(3

【解析】

1)當(dāng)F小于某一值時(shí),物塊在板上的路程始終等于板長L,由圖乙知,板長。

以初速度為正方向,物塊的加速度大小

木板的加速度大小

物塊相對(duì)木板的路程

聯(lián)立解得

當(dāng)時(shí),物塊的速度為2m/s,木板的速度為4m/s,而當(dāng)物塊從木板右端滑離時(shí),滑塊的速度不可能小于木板的速度,當(dāng)時(shí),物塊的速度為

2)當(dāng)F較小時(shí),物塊將從木板右端滑下,當(dāng)F增大到某一值時(shí)物塊恰好到達(dá)木板的右端,且兩者具有共同速度v,歷時(shí),則

位移關(guān)系

聯(lián)立解得

此時(shí)對(duì)應(yīng)的是B點(diǎn)的狀態(tài),B點(diǎn)坐標(biāo)為。

3)當(dāng)繼續(xù)增大時(shí),物塊減速、木板加速,兩者在木板上某一位置具有共同速度;當(dāng)兩者共速后能保持相對(duì)靜止(靜摩擦力作用)一起以相同加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),則

由于靜摩擦力存在最大值,所以

聯(lián)立解得

綜上段恒力F的取值范圍是

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:

【題目】如圖所示,直流電源兩端的電壓保持不變,平行板電容器與電源連接,下極板接地。一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài),F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離,

A. 帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)

B. 電容器的電容增大

C. 極板所帶的電荷量減少

D. P點(diǎn)與下極板的電勢(shì)差不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】宇航員在地球表面,以一定初速度豎直向上拋出一個(gè)小球經(jīng)過時(shí)間t小球落回拋出點(diǎn);若他在某星球表面以相同方式拋出小球需經(jīng)過時(shí)間2t落回拋出點(diǎn)。一個(gè)質(zhì)量為M的宇航員,在某星球表面站在臺(tái)秤上,使一根輕質(zhì)細(xì)線連接的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),且擺球正好能夠通過最高點(diǎn),忽略星球表面一切阻力。已知,細(xì)線長為L,小球質(zhì)量為m地球表面的重力加速度為g。求:

1)某星球表面的重力加速度;

2)小球做圓周運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度;

3)小球在最低點(diǎn)時(shí)臺(tái)秤的示數(shù)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖裝置測(cè)量一輕彈簧的勁度系數(shù),器材如下:

一端有擋板、長為l的光滑木板,一把刻度尺,一個(gè)質(zhì)量為m的重物,一待測(cè)輕彈簧。

實(shí)驗(yàn)步驟如下:

(1)將木板水平放置,彈簧的左端固定在擋板上;

(2)將重物貼近彈簧右端;

(3)將木板的右端緩慢抬高不同的高度,測(cè)出彈簧的長度x1、x2······和此時(shí)木板右端到水平面的高度h1h2······ ;

x為縱軸,____________(選填“h”或“)為橫軸,作出的圖像如圖所示,其圖像斜率為K。該彈簧的勁度系數(shù)為____________,圖像縱軸截距的物理意義是______________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用如圖甲所示裝置做探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)。

1)本裝置中要用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,如圖乙所示是實(shí)驗(yàn)室常用的兩種計(jì)時(shí)器,其中B裝置用的電源是_____________(選填直流交流)、__________(選填“4~6”“220”V的電源。

2)如圖丙所示是實(shí)驗(yàn)中按規(guī)范操作打出紙帶的一部分。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電上,每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,由該紙帶可得:

兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=_______________s;

②小車在G點(diǎn)的速度為v=__________;

③小車運(yùn)動(dòng)的加速度為_____________(本空結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖是某種靜電分選器的原理示意圖。兩個(gè)豎直放置的平行金屬板帶有等量異號(hào)電荷,形成勻強(qiáng)電場(chǎng)。分選器漏斗的出口與兩板上端處于同一高度,到兩板距離相等;旌显谝黄鸬 ab 兩種顆粒從漏斗出口下落時(shí),a 種顆粒帶上正電,b 種顆粒帶上負(fù)電。經(jīng)分選電場(chǎng)后,a、b 兩種顆粒分別落到水平傳送帶 A、B 上。已知兩板間距 d0.1m,板的長度 L0.5m,電場(chǎng)僅局限在平行板之間;各顆粒所帶電量大小與其質(zhì)量之比均為1×10 5 C/kg。設(shè)顆粒進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度為零,分選過程中顆粒大小及顆粒間的相互作用力不計(jì)。要求兩種顆粒離開電場(chǎng)區(qū)域時(shí),不接觸到極板但有最大偏轉(zhuǎn)量。重力加速度 g 10m/s 2 。

1)左右兩板各帶何種電荷?兩極板間的電壓多大?

2)若兩帶電平行板的下端距傳送帶 A、B 的高度 H0.3m,顆粒落至傳送帶時(shí)的速度大小是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】 (1)下列說法中正確的是_________

A.紅外線在水中的傳播速度大于紫外線在水中的傳播速度

B.機(jī)械波向某個(gè)方向傳播時(shí),介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)也向該方向運(yùn)動(dòng)

C.電磁波是橫波,可以發(fā)生衍射現(xiàn)象和偏振現(xiàn)象

D.照相機(jī)的鏡頭表面鍍有一層膜使照相效果更好,這是利用了光的全反射原理

E.在狹義相對(duì)論中,質(zhì)量、長度的測(cè)量結(jié)果均與物體相對(duì)觀察者的速度有關(guān)

(2)如圖所示,真空中有一直角三棱鏡,∠ABC為直角三棱鏡的橫截面,AB邊長為L,∠A300,∠B900.一束單色光平行于AC邊照射到AB邊上的中點(diǎn)E,折射光線照射到AC邊上后,反射光線恰好垂直于BC邊射出,光在真空中的傳播速度為c,求:

①棱鏡對(duì)該單色光的折射率;

②通過計(jì)算判斷折射光線在AC邊是否發(fā)生全反射;

③計(jì)算單色光在棱鏡中傳播的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一條形磁鐵放在水平桌面上,在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導(dǎo)線,當(dāng)導(dǎo)線通以如圖所示方向電流時(shí),下列判斷正確的是(

A.磁鐵對(duì)桌面的壓力增大,且受到向左的摩擦力作用

B.磁鐵對(duì)桌面的壓力減小,且受到向右的摩擦力作用

C.若將導(dǎo)線移至磁鐵中點(diǎn)的正上方,電流反向,磁鐵對(duì)桌面的壓力會(huì)減小

D.若將導(dǎo)線移至磁鐵中點(diǎn)的正上方,電流反向,磁鐵對(duì)桌面的壓力會(huì)増大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明站在水平地面上,手握不可伸長的輕繩一端,繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球,甩動(dòng)手腕,使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),繩突然斷掉,球飛行水平距離d后落地,如圖所示.已知握繩的手離地面高度為d,手與球之間的繩長為3,重力加速度為g.忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力.求:

(1)繩斷時(shí)球的速度大小v1;

(2)球落地時(shí)的速度大小v2及繩能承受的最大拉力多大?

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