如圖所示,在光滑的水平面上靜止著一個絕緣的、足夠長的木板B,質(zhì)量為mB=2kg,木板上有一質(zhì)量為mA=1kg,帶電量為q=+0.2C的滑塊A,空間有磁感應(yīng)強度大小為B=5T、方向垂直紙面向里的范圍足夠大的勻強磁場.A與B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.8,現(xiàn)在對滑塊A加一水平向右的恒力F=9N,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)從恒力F作用開始,經(jīng)過t=
13
s 時,B 受到的摩擦力大?
(2)當A的速度達到vA=8m/s時,A、B加速度各為多大?
分析:先求出木塊在靜摩擦力下能提供的最大加速度,再根據(jù)牛頓第二定律利用整體法求出系統(tǒng)一起運動的加速度,當滑塊獲得向右運動的速度以后又產(chǎn)生一個方向向上的洛倫茲力,隨著速度的增大,洛倫茲力增大,當達到某一值時,A、B之間即將滑動,由牛頓第二定律求出加速度.
解答:解:設(shè)A、B的速度為v0時,AB間即將要滑動
取A、B整體為對象,根據(jù)牛頓第二定律:F=(mA+mB)a
取B為對象,根據(jù)牛頓第二定律:f0=mBa     
f0=μN=μ(mg-qBv0
代入數(shù)據(jù)得:v0=2.5m/s
加速到v0所需時間t0=
v0
a
=
5
6
s

①當t=
1
3
s時,A、B間末滑動,故取AB為對象F=(mA+mB)a
取B為對象,根據(jù)牛頓第二定律:f=mBa=6N
②因VA>V0,故AB間出現(xiàn)滑動.
N=mg-qB?vA
f2=μN
代入數(shù)據(jù),得f2=1.6N
對A利用牛頓第二定律:F-f2=mAaA
aA=7.4m/s2
對B利用牛頓第二定律:f2=mBaB
aB=0.8m/s2
答:(1)從恒力F作用開始,經(jīng)過t=
1
3
s 時,B 受到的摩擦力大小為6N
(2)當A的速度達到vA=8m/s時,A、B加速度各為7.4m/s2 0.8m/s2
點評:本題主要考查了牛頓第二定律的直接應(yīng)用,要求同學(xué)們能正確分析木板和滑塊的受力情況,進而判斷運動情況.
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,在光滑的水平板的中央有一光滑的小孔,用不可伸長的輕繩穿過小孔,繩的兩端分別掛上小球C和物體B,在B的下端再掛一重物A,現(xiàn)使小球C在水平板上以小孔為圓心做勻速圓周運動,穩(wěn)定時圓周運動的半徑為R,現(xiàn)剪斷連接A、B的繩子,穩(wěn)定后,小球以另一半徑在水平面上做勻速圓周運動,則下列說法正確的是(  )

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如圖所示,在光滑的水平板的中央有一光滑的小孔,一根不可伸長的輕繩穿過小孔.繩的兩端分別拴有一小球C和一質(zhì)量為m的物體B,在物體B的下端還懸掛有一質(zhì)量為3m的物體A.使小球C在水平板上以小孔為圓心做勻速圓周運動,穩(wěn)定時,圓周運動的半徑為R.現(xiàn)剪斷連接A、B的繩子,穩(wěn)定后,小球以2R的半徑在水平面上做勻速圓周運動,則下列說法正確的( 。

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如圖所示,在光滑的水平板的中央有一光滑的小孔,用不可伸長的輕繩穿過小孔,繩的兩端分別栓上一小球C和一物體B,在B的下端再懸掛一重物A,現(xiàn)使小球C在水平板上以小孔為圓心做勻速圓周運動,穩(wěn)定時,圓周運動半徑為R.現(xiàn)剪斷連接AB的繩子,穩(wěn)定后,小球以另一半徑在水平面上做勻速圓周運動,則下列說法正確的是(  )

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(09年廣大附中模擬) 如圖所示,在光滑的水平板的中央有一光滑的小孔,用不可伸長的輕繩穿過小孔,繩的兩端分別掛上小球C和物體B,在B的下端再掛一重物A,現(xiàn)使小球C在水平板上以小孔為圓心做勻速圓周運動,穩(wěn)定時圓周運動的半徑為R,現(xiàn)剪斷連接A、B的繩子,穩(wěn)定后,小球以另一半徑在水平面上做勻速圓周運動,則下列說法正確的是(     )

A.小球運動半周,剪斷連接A、B的繩子前受到的沖量大些

B.剪斷連接A、B的繩子后,B、C的機械能增加

C.剪斷連接A、B的繩子后,C的機械能不變

D.剪斷連接A、B的繩子后,A、B、C的總機械能不變(A未落地前)

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科目:高中物理 來源:2009-2010學(xué)年湖北省武漢市六校高三(上)第一次聯(lián)考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

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A.小球運動半周,剪斷連接A、B的繩子前受到的沖量大些
B.剪斷連接A、B的繩子后,B、C的機械能增加
C.剪斷連接A、B的繩子后,C的機械能不變
D.剪斷連接A、B的繩子后,A、B、C的總機械能不變(A未落地前)

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