【題目】如圖所示，光滑水平面上有一木板槽（兩側(cè)擋板厚度忽略不計），質(zhì)量M=2.0kg，槽的長度L=2.0m，在木板槽的最左端有一個小滑塊（可視為質(zhì)點），質(zhì)量m=1.0kg，小滑塊與木板槽之間的動摩擦因數(shù). 開始時它們都處于靜止?fàn)顟B(tài)，某時刻起對木板槽施加一個F=10.0N水平向左的恒力，此后小滑塊將相對木板槽滑動。

（1）求小滑塊滑到木板槽中點時速度的大��；

（2）水平面光滑是一種理想化的情況，實際上木板槽與水平面間是有摩擦的，經(jīng)測定木板槽與水平面間的動摩擦因數(shù)=0.05。如果使小滑塊滑到木板槽中點時的速度與第（1）問所求速度相同，請你通過計算確定一種方案：即只改變M、m、F中一個物理量的大小，實現(xiàn)上述要求（只要提出一種方案即可）。

【答案】（1）2m/s（2）若只改變F，則F=11.5N，若只改變M，則M=1.67kg，若只改變m，則m=0.40kg

【解析】

小滑塊滑到木板槽中點時，滑塊與木板的位移差等于一半板長，根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合位移公式求出時間，再由速度公式求出速度大��；根據(jù)牛頓第二定律求出木板槽與水平面間是有摩擦?xí)r的加速度，使小滑塊滑到木板槽中點時的速度與第（1）問所求速度相同，只加速度不變，據(jù)此求出此時的相關(guān)量．

（1）木板槽受到水平向左的恒力后，向左做勻加速直線運動，所受向右的摩擦力，
根據(jù)牛頓第二定律，木板槽的加速度，

設(shè)經(jīng)過時間t后小滑塊滑到木板槽中點，在這段時間內(nèi)木板槽的位移，

小滑塊因受向左的摩擦力，將向左做勻加速直線運動，

根據(jù)牛頓第二定律，小滑塊的加速度，

在時間t內(nèi)木板的位移

由圖可知，解得，

則小滑塊滑到木板槽中點時的速度；

（2）由于小滑塊滑到木板槽中點時的速度與第（1）問所求速度相同，而小滑塊的加速度不變，所以當(dāng)木板槽與水平面間有摩擦?xí)r，要求木板槽的加速度也不變，

即

若只改變F，則F=11.5N；

若只改變M，則M=1.67kg；

若只改變m，則m=0.40kg．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電荷量為+q，質(zhì)量為m的小球用一根長為L的絕緣細(xì)繩懸掛于O點，所在的整個空間存在水平向右的勻強電場，已知重力加速度為g�，F(xiàn)將懸線拉直使小球從與O點等高的A點靜止釋放，當(dāng)小球運動到O點正下方的B點時速度的大小為v=。求：

(1)該電場的場強E的大小；

(2)小球剛到達(dá)B點時繩的拉力；

(3)若到達(dá)B點后繩子突然斷裂，斷裂時小球以原速度拋出，則小球再次經(jīng)過O點正下方時與O點的距離是多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，間距為L兩根平行的光滑導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間接有電容C，處于垂直軌道平面的勻強磁場B中，質(zhì)量為m電阻為R的金屬桿ab接在兩導(dǎo)軌之間并靜止釋放，ab下落過程中始終保持與導(dǎo)軌接觸良好，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，電阻不計。

A. ab做自由落體運動

B. ab做勻加速運動，且加速度為

C. ab做勻加速運動，若加速度為a，則回路的電流為I=CBLa

D. ab做加速度減小的變加速運動運動，最后勻速運動，最大速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量m=0.1 kg、電阻R=0.06 Ω、邊長L=0.25 m的正方形導(dǎo)線框從傾角為37°，動摩擦因數(shù)μ=0.5的固定斜面上由靜止開始下滑。下滑距離d=0.25 m后進(jìn)入寬度也為d、方向垂直于斜面向上的勻強磁場中。已知磁感應(yīng)強度為B=0.4 T，cd邊離開磁場時線框恰好做勻速運動。磁場的上下邊界線水平，運動過程中線框的下邊ab邊始終水平。試求：

（1）ab邊剛進(jìn)入磁場時兩端的電勢差Uab；

（2）線框cd邊離開磁場時的速度v；

（3）線框穿過磁場的整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是利用自由落體運動進(jìn)行“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置，所用的打點計時器通以50Hz的交流電。

(1)某同學(xué)按照正確的實驗步驟操作后，選出一條紙帶如圖所示，其中O點為重物剛要下落時打點計時器打下的第一個點，A、B、C為三個計數(shù)點，用刻度尺測得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點。已知重物的質(zhì)量為1.00kg，取g =9.80m/s2 。在OB段運動過程中，重物重力勢能的減少量ΔEp=_____J；重物的動能增加量ΔEk=_______J（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。

(2)根據(jù)該同學(xué)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，回答這個結(jié)果是否合理？并簡要說明依據(jù)是什么。______________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一平行板電容器長L＝10cm，寬a＝8cm，板間距d＝4cm，在板左側(cè)有一個U0=400V加速電場（圖中沒畫出），使不計重力的離子從靜止經(jīng)加速電場加速后，沿足夠長的“狹縫”，沿著與兩板平行的中心平面，連續(xù)不斷地向整個電容器射入，離子的比荷均為2×1010C/kg，距板右端L/2處有一屏，如圖甲所示，如果在平行板電容器的兩極板間接上如圖乙所示的交流電，由于離子在電容器中運動所用的時間遠(yuǎn)小于交流電的周期，故離子通過電場的時間內(nèi)電場可視為勻強電場。試求：

(1)離子進(jìn)入平行板電容器時的速度；

(2)離子打在屏上的區(qū)域面積；

(3)在一個周期內(nèi)，離子打到屏上的時間.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】月球背面有許多秘密未能解開，原因在于我們無法從地球上直接觀測到月球背面，為探測月球背面，我國計劃于2018年12月發(fā)射“嫦娥四號”探測器，將實現(xiàn)人類首次月球背面著陸，并開展巡視探測。假設(shè)“嫦娥四號”探測器的發(fā)射過程簡化如下：探測器從地球表面發(fā)射后，進(jìn)人地月轉(zhuǎn)移軌道，經(jīng)過M點時變軌進(jìn)入距離月球表面100km的圓形軌道I，在軌道I上經(jīng)過P點時再次變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，之后將在Q點著陸月球表面。下列說法正確的是

A. “嫦娥四號”探測器的發(fā)射速度大于地球的第二宇宙速度

B. “嫦娥四號”在軌道Ⅰ上的速度小于月球的第一宇宙速度

C. “嫦娥四號”在軌道Ⅰ上的周期小于在軌道Ⅱ上的周期

D. “嫦娥四號”在地月轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過M點的速度大于在軌道Ⅰ上經(jīng)過M點的速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小木塊a、b和c（可視為質(zhì)點）放在水平圓盤上，a、b兩個質(zhì)量均為m ，c的質(zhì)量為；a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為L，b、c與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為2L且均處于水平圓盤的邊緣。木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g，若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（ ）

A. b、c 所受的摩擦力始終相等，故同時相對圓盤滑動

B. 當(dāng)a、b 和 c均未滑動時，a、c所受摩擦力的大小相等

C. b 和 c 均未滑動時線速度大小不相等

D. b 開始滑動時的角速度是

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律

（1）下列說法正確的是_________（選填字母代號）

A．每次改變小車質(zhì)量時，應(yīng)重新平衡摩擦力

B．實驗時應(yīng)先釋放小車后接通電源

C．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細(xì)線與木板平行

D．實驗中小車的加速度越大越好

（2）在實驗中，得到一條如圖所示的紙帶，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T＝0.1 s，且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分別為3.09 cm、3.43 cm、3.77 cm、4.10 cm、4.44 cm、4.77 cm，則小車的加速度a＝________ m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

（3）消除小車與水平木板之間摩擦力的影響后，可用盤和重物總重力代替小車所受的拉力，此時盤和重物質(zhì)量m與小車和車上砝碼總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的關(guān)系為_______________；

(4)有一組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，他們在軌道水平及傾斜兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a－F圖線，如圖所示。圖線______是在軌道傾斜情況下得到的(填“①”或“②”)；小車及車中砝碼的總質(zhì)量M＝______ kg。

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