【題目】如圖所示,質(zhì)量M=8.0kg的小車(chē)放在水平光滑的平面上,在小車(chē)左端加一水平恒力F=8.0N.當(dāng)小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到1.5m/s時(shí),在小車(chē)前端輕輕放上一個(gè)大小不均,質(zhì)量為m=2.0kg的小物塊,物塊與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,小車(chē)足夠長(zhǎng)(g取10m/s2).從小物塊放上小車(chē)開(kāi)始,經(jīng)過(guò)t=1.5s,求:
(1)小物塊剛放到小車(chē)上瞬間,小物塊和小車(chē)的加速度分別為多大?
(2)小物塊通過(guò)的位移S的大;
(3)校物塊與小車(chē)因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q.
【答案】
(1)解:物塊放到小車(chē)上后,物塊和小車(chē)都做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律可得:
物塊的加速度為:am=μg=0.2×10=2m/s2
小車(chē)的加速度為:aM= =0.5m/s2
答:小物塊剛放到小車(chē)上瞬間,小物塊的加速度為2m/s2,小車(chē)的加速度為0.5m/s2
(2)解:設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t1,兩者的速度相同,由速度公式可得:
物塊的速度為:vm=amt1
小車(chē)的速度為:vM=v0+aMt1
又因?yàn)椋簐m=vM
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得:t1=1s vm=vM=2m/s
之后兩者以共同加速度a= =0.8m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng)t2=0.5s
兩過(guò)程中小物塊的位移分別為:
s1= amt12=1.0m
s2=vmt2+ at22=1.1m
所以:s=s1+s2=2.1m
答:小物塊通過(guò)的位移S的大小為2.1m
(3)解:整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,只有前半段有相對(duì)位移,故該過(guò)程中產(chǎn)生熱量.
前1s小車(chē)的位移為:sM=v0t1+ aMt12=1.75m
所以有:Q=μmg(sM﹣s1)=3J
答:校物塊與小車(chē)因摩擦而產(chǎn)生的熱量為3J
【解析】(1)小物塊放上小車(chē)后,發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),小物塊在滑動(dòng)摩擦力的作用下做勻加速運(yùn)動(dòng),小車(chē)在推力和摩擦力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律求出物塊和小車(chē)的加速度;(2)物塊做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng),小車(chē)做有初速度的勻加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出速度相等的時(shí)間,從而求出相等的速度;物塊和小車(chē)速度相等后,一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng),物塊與小車(chē)間的滑動(dòng)摩擦力變?yōu)殪o摩擦力.先求出速度相等前物塊的位移,然后根據(jù)共同一起運(yùn)動(dòng)的加速度,求出一起勻加速運(yùn)動(dòng)的位移,兩個(gè)位移之和即為小物塊最終的位移;(3)先求出相對(duì)位移,再利用滑動(dòng)摩擦力乘以相對(duì)位移計(jì)算物塊與小車(chē)因摩擦而產(chǎn)生的熱量.
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件,利用連接體問(wèn)題的相關(guān)知識(shí)可以得到問(wèn)題的答案,需要掌握處理連接題問(wèn)題----通常是用整體法求加速度,用隔離法求力.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示是甲、乙兩物體的v﹣t圖象,由圖象可知( )
A.甲向負(fù)方向做勻速運(yùn)動(dòng),乙向正方向做勻速運(yùn)動(dòng)
B.甲在0~5s內(nèi)的加速度比乙在1~5s內(nèi)的加速度大
C.甲、乙兩物體相向運(yùn)動(dòng)
D.5s末兩物體速度相等且相遇
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】甲、乙兩球質(zhì)量分別為m1、m2 , 從同一地點(diǎn)(足夠高)處同時(shí)由靜止釋放.兩球下落過(guò)程所受空氣阻力大小f僅與球的速率v成正比,與球的質(zhì)量無(wú)關(guān),即f=kv(k為正的常量).兩球的v﹣t圖象如圖所示.落地前,經(jīng)時(shí)間t0兩球的速度都已達(dá)到各自的穩(wěn)定值v1、v2 . 則下列判斷正確的是( )
A.釋放瞬間甲球加速度較大
B.=
C.甲球質(zhì)量大于乙球
D.t0時(shí)間內(nèi)兩球下落的高度相等
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和水平方向(垂直紙面向里)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示,已知一離子在電場(chǎng)力和洛倫茲力共同作用下,從靜止開(kāi)始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零,C點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn),不計(jì)重力,下列說(shuō)法正確的是
A.該粒子帶負(fù)電
B.A.B兩點(diǎn)位于同一高度
C.C點(diǎn)時(shí)粒子速度最大
D.粒子到達(dá)B點(diǎn)后,將沿原曲線返回A點(diǎn)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是汽車(chē)運(yùn)送圓柱形工件的示意圖.圖中P、Q、N是固定在車(chē)體上的壓力傳感器,假設(shè)圓柱形工件表面光滑,汽車(chē)靜止不動(dòng)時(shí)Q傳感器示數(shù)為零,P、N傳感器示數(shù)不為零.當(dāng)汽車(chē)向左勻加速啟動(dòng)過(guò)程中,P傳感器示數(shù)為零而Q、N傳感器示數(shù)不為零.已知sin15°=0.26,cos15°=0.97,tan15°=0.27,g=10m/s2.則汽車(chē)向左勻加速啟動(dòng)的加速度可能為( 。
A. 3 m/s2 B. 2.5 m/s2 C. 2 m/s2 D. 1.5 m/s2
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,有一位于豎直平面上的半徑為R的圓形光滑絕緣軌道,其上半部分處于豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)為的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,下半部分處于水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中;質(zhì)量為m,帶正電為q的小球,從軌道的水平直徑的M端由靜止釋放,若小球在某一次通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為零,重力加速度為g,求:
(1)磁感強(qiáng)度B的大小;
(2)小球第二次通過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(3)若小球恰好能在圓形軌道內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),則小球在軌道最高點(diǎn)的速度大小為多少?小球從M端出發(fā)時(shí)的豎直向下的速度大小是多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,三角形傳送帶以1m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),兩邊的傳送帶長(zhǎng)都是2m,且與水平方向的夾角均為37°.現(xiàn)有兩小物塊A、B從傳送帶頂端都以1m/s的初速度沿傳送帶下滑,物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 物塊A先到達(dá)傳送帶底端
B. 物塊A、B受到的摩擦力分別沿斜面向下和向上
C. 物塊A、B運(yùn)動(dòng)的加速度大小相同
D. 物塊A、B在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)度相同
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】電阻R和電動(dòng)機(jī)M串聯(lián)接到電路中,如圖所示,已知電阻R跟電動(dòng)機(jī)M線圈的電阻相同,開(kāi)關(guān)閉合后,電動(dòng)機(jī)正常工作,設(shè)電阻R和電動(dòng)機(jī)兩端的電壓分別為U1和U2;經(jīng)過(guò)實(shí)踐t,電流通過(guò)電阻R做功為W1,產(chǎn)生的熱量為Q1;電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)M做功為W2,產(chǎn)生的熱量為Q2,則有( )
A. U1<U2,Q1<Q2 B. U1<U2, Q1<Q2
C. W1=W2,Q1>Q2 D. W1<W2,Q1=Q2
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,固定的斜面上疊放著A、B兩木塊,木塊A與B的接觸面是水平的,水平力F作用于木塊A,使木塊A、B保持靜止,且F≠0.則下列描述正確的是( )
A. B可能受到3個(gè)或4個(gè)力作用
B. 斜面對(duì)木塊B的摩擦力方向可能沿斜面向下
C. A對(duì)B的摩擦力可能為0
D. A、B整體可能受三個(gè)力作用
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