(19分）如圖，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)量為的金屬塊B(視為質(zhì)點）位于A的最下端,B與A上段間的動摩擦因數(shù)=0.1；質(zhì)量為的物塊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)為等于滑動摩擦力。開始時，整個系統(tǒng)在外力作用下，處子靜止?fàn)顟B(tài)，輕線被拉直。．求：

（1）撤去外力的瞬間，A, B, C的加速度分別是多大？
（2）撤去外力后的整個過程中，因摩擦產(chǎn)生的熱量Q=？（繩足夠長，B始終沒滑出A板）
（1）   （2）

試題分析：（1）撤去外力前，C平衡則有繩子拉力，B平衡則有繩子拉力
即 
撤去外力的瞬間，BC的受力情況不變，所以  
對薄板A，沿斜面方向有重力沿斜面向下的分力，沒有摩擦力，所以又有
得
（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動，只要金屬塊B在A板下段表面上，B、C就保持靜止不動。A板運動到金屬塊B在其上段表面上后，B和C受滑動摩擦力作用將一起以相同大小的加速度做加速運動。設(shè)A板上段剛滑到B下方時速度為vA，則

解得此過程無摩擦力，沒有熱量產(chǎn)生。
B在A板上端表面時，設(shè)A板加速度為，B和C加速度為，輕線拉力為，則
  
  
 
解得
A、B、C最終達到速度相等。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，即A、B相對靜止，A、B、C三者加速度大小相同，設(shè)為，則



 
即，假設(shè)成立，之后A、B相對靜止。
設(shè)A、B、C達到相等速度v1所需時間為t，則
  
解得
設(shè)在時間t內(nèi)， A通過的距離是xA，B和C通過的距離是xB，則


解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一物體做勻減速直線運動，當(dāng)t=0時，物體的速度為12m/s；當(dāng)t=2s時，物體的速度為8m/s，則從t=0到物體的速度大小變?yōu)?m/s時所用時間可能為（   ）
A．3sB．5sC．7sD．9s

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(15分)某校舉行托乒乓球跑步比賽，賽道為水平直道，比賽距離為s，比賽時，某同學(xué)將球置于球拍中心，以大小為a的加速度從靜止開始做勻加速直線運動，當(dāng)速度達到v0時，再以v0做勻速直線運動跑至終點，整個過程中球一直保持在球拍中心不動，比賽中，該同學(xué)在勻速直線運動階段保持球拍的傾角為θ0，如圖所示，設(shè)球在運動中受到空氣阻力大小與其速度大小成正比，方向與運動方向相反，不計球與球拍之間的摩擦，球的質(zhì)量為m，重力加速度為g。求：

⑴空氣阻力大小與球速大小的比例系數(shù)k；
⑵加速跑階段球拍傾角θ隨速度v變化的關(guān)系式；
⑶整個勻速跑階段，若該同學(xué)速度仍為v0，而球拍的傾角比θ0大了β并保持不變，不計球在球拍上的移動引起的空氣阻力變化，為保證到達終點前球不從球拍上距離中心為r的下邊沿掉落，求β應(yīng)滿足的條件。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(16分)質(zhì)量為的平板小車在光滑水平面上以速度向右勻速直線運動，先將質(zhì)量為、可視為質(zhì)點的木塊甲無初速（相對地面）放到平板小車右端，如圖所示，待木塊甲相對小車靜止時，立即再將另一完全相同的木塊乙無初速（相對地面）放到平板小車右端，已知木塊與平板小車間動摩擦因數(shù)為，重力加速度為．求：

（1）木塊甲相對小車運動的時間；
（2）平板小車的長度至少為多少?
（3）從木塊甲放到小車上到木塊乙相對小車靜止時，小車向右運動的距離（從地面上看）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示為跳傘愛好者從高樓跳傘表演的情形，他們從345 m的高處跳下，在距地面150 m高處打開傘包。假設(shè)打開傘包前后兩段時間都可看做勻變速直線運動，且始末速度均為零。一個質(zhì)量為60 kg的跳傘愛好者，若在30 s內(nèi)完成此跳傘表演(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10 m/s2)，則跳傘愛好者在跳傘的整個過程中(　　)
A．機械能先不變后減小
B．機械能一直變小
C．克服阻力做功207 kJ
D．最大速度為23 m/s

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（11分）F1是英文Formula One 的縮寫,即一級方程式賽車，是僅次于奧運會和世界杯的世界第三大賽事。F1賽車的變速系統(tǒng)非常強勁，從時速0加速到100 km／h僅需2．3秒，速度到100km／h時的加速度為10m／s2，時速為200km／h時的加速度為3m／s2，從0加速到200 km／h再急停到速度為零只需12秒。假定F1賽車剛開始時加速度最大。以后的加速度隨時間的增大而均勻減小，而急停時的加速度大小恒為9．2 m／s2，上海F1賽道全長5．451km，比賽要求選手跑完56圈決出勝負。求：

（1）若某車手平均時速為210km／h，則跑完全程用時為多少時間?
（2）該車手的F1賽車的最大加速度。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）2013年9月15日，西安地鐵1號線正式通車,西安地鐵正式進入換乘時代。已知相距4000 m的甲乙兩站之間的線路為直線，在調(diào)試運行時，列車出站加速和進站減速的加速度大小均為1 m/s2，中途保持勻速運行。列車從甲站由靜止出發(fā)到乙站停止正好用時4 min。某次調(diào)試時，列車從甲站出發(fā)比原定的出發(fā)時間晚了20s，但仍保持與原來相同的加速度出站和進站，要使列車仍然準(zhǔn)點到達乙站，求此次列車出站加速的時間應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，t=0時，質(zhì)量為0.5kg的物體從光滑斜面上的A點由靜止開始勻加速下滑，經(jīng)過B點后進入水平面（設(shè)經(jīng)過B點前后速度大小不變），最后停在C點。測得每隔2 s的三個時刻物體的瞬時速度，記錄在下表中。g取10m/s2，則下列說法中正確的是

A．物體運動過程中的最大速度為12 m/s
B．t ="3" s時物體恰好經(jīng)過B點
C．t =10s時物體恰好停在C點
D．A、B間的距離大于B、C間距離

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

傾角為37°的光滑斜面上固定一個槽，勁度系數(shù)k＝40N/m、原長l0＝0.6m的輕彈簧下端與輕桿相連，開始時桿在槽外的長度l＝0.3m，且桿可在槽內(nèi)移動，桿與槽間的滑動摩擦力大小f＝12N，桿與槽之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．質(zhì)量m＝2kg的小車從距彈簧上端L＝0.6m處由靜止釋放沿斜面向下運動，己知彈簧的彈性勢能表達式Ep＝，式中x為彈簧的形變量．g取10m/s2，sin37°＝0.6，關(guān)于小車和桿運動情況，下列說法正確的是(    )
A．小車先做勻加速運動，后做加速度逐漸減小的變加速運動
B．小車先做勻加速運動，然后做加速度逐漸減小的變加速運動，最后做勻速直線運動
C．桿剛要滑動時小車已通過的位移為1.1m
D．桿從開始運動到完全進入槽內(nèi)所用時間為0.1s

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同步練習(xí)冊答案