【題目】如圖所示,質(zhì)量M=4kg的小車(chē)長(zhǎng)L=1.4m,靜止在光滑水平面上,其上面右端靜止一質(zhì)量m=1kg的小滑塊(可看作質(zhì)點(diǎn)),小車(chē)與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,先用一水平恒力F向右拉小車(chē)。(g=10 m/s2.)

(1)若用一水平恒力F=10N,小滑塊與小車(chē)間的摩擦力為多大?

(2)小滑塊與小車(chē)間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的水平恒力F大小要滿足的條件?

(3)若用一水平恒力F=28N向右拉小車(chē),要使滑塊從小車(chē)上恰好滑下來(lái),力F至少應(yīng)作用多長(zhǎng)時(shí)間?

【答案】(1)2N;(2)20N;(3)1s

【解析】

試題(1)當(dāng)F10N時(shí),設(shè)兩者間保持相對(duì)靜止,

由整體法可得:F=(M+ma1 a1=2m/s2

隔離小滑塊可得:f=ma12N

而兩者間的最大靜摩擦力為fmax="μmg=4N" 所以小滑塊與小車(chē)間的摩擦力為2N。

2)當(dāng)兩者要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),小滑塊與小車(chē)間應(yīng)達(dá)到最大的靜摩擦力。此時(shí)小滑塊的加速度可由

fmax="μmg=" m a2a24 m/s2

由整體法可得:F=(M+ma220N

3)當(dāng)F28N時(shí),兩者間相對(duì)滑動(dòng), 小滑塊μmg=" m" a2 a24 m/s2

小車(chē) Fμmg = Ma3得: a36m/s2

設(shè) F撤去前作用了時(shí)間t1,則兩者獲得的速度為vm= a2 t1,vM= a3t1

兩者產(chǎn)生的位移為:

F撤去后m仍以a2加速,Ma4減速,減速的加速度為

設(shè)過(guò)時(shí)間t2兩者等速 v′=vm+ a2t2=vM - a4t2 代入得

t2時(shí)間內(nèi)位移

xM + xM′ )-(xm+xm′=L t1=1s

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平面上有大小相同的AB兩球在同一直線上運(yùn)動(dòng)。兩球質(zhì)量關(guān)系為mB=2mA,規(guī)定向右為正方向,AB兩球的動(dòng)量均為6kg·m/s,運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞,碰撞前后A球動(dòng)量變化為﹣4 kg·m/s,則

A. 左方是A球,碰前兩球均向右運(yùn)動(dòng)

B. 右方是A球,碰前兩球均向左運(yùn)動(dòng)

C. 碰撞后AB兩球速度大小之比為2∶5

D. 經(jīng)過(guò)驗(yàn)證兩球發(fā)生的碰撞不是彈性碰撞

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用下圖甲所示裝置做“驗(yàn)證動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中小車(chē)碰到制動(dòng)擋板時(shí),鉤碼尚未到達(dá)地面。

(1)為了保證細(xì)繩的拉力等于小車(chē)所受的合外力,以下操作必要的是______(選填選項(xiàng)前的字母)

A.在未掛鉤碼時(shí),將木板的右端墊高以平衡摩擦力

B.在懸掛鉤碼后,將木板的右端墊高以平衡摩擦力

C.調(diào)節(jié)木板左端定滑輪的高度,使?fàn)恳≤?chē)的細(xì)繩與木板平行

D.所加鉤碼的質(zhì)量盡量大一些

(2)如圖乙是某次實(shí)驗(yàn)中打出紙帶的一部分。OA、BC為4個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè) 打出的點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出,所用交流電源的頻率為50Hz。通過(guò)測(cè)量可知,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度大小為______ m/s。

(3)小王同學(xué)經(jīng)過(guò)認(rèn)真、規(guī)范操作,得到一條點(diǎn)跡清晰 的紙帶。他把小車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)打下的點(diǎn)記為O,再依次在紙帶上取等時(shí)間間隔的1、2、3、4、5、6等多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s及打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度v。如圖丙是根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的v2s圖象。已知此次實(shí)驗(yàn)中鉤碼的總質(zhì)量為0.015 kg,小車(chē)中砝碼的總質(zhì)量為0.100 kg,取重力加速度g=9.8 m/s2,則由圖象可知小車(chē)的質(zhì)量為____kg(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(4)在鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的情況下,小李同學(xué)認(rèn)為小車(chē)所受拉力大小等于鉤碼所受重力大小。但經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)他發(fā)現(xiàn)拉力做的功總是要比小車(chē)動(dòng)能變化量小一些,造成這一情況的原因可能是_____(選填選項(xiàng)前的字母)

A.滑輪的軸處有摩擦

B.小車(chē)釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近

C.長(zhǎng)木板的右端墊起的高度過(guò)高

D.鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng),鉤碼重力大于細(xì)繩拉力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,為一光電管電路,滑動(dòng)變阻器觸頭位于ab上某點(diǎn),用光照射光電管陰極,電表無(wú)偏轉(zhuǎn),要使電表指針偏轉(zhuǎn),可采取的措施有 ( )

A. 加大照射光的強(qiáng)度

B. 換用波長(zhǎng)短的光照射

C. Pb滑動(dòng)

D. 將電源正、負(fù)極對(duì)調(diào)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻、同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)甲做初速度為零,加速度大小為a1的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)乙做初速度為v0,加速度大小為a2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)至速度減為零保持靜止。甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的xv(位置速度)圖象如圖所示(虛線與對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)軸垂直)( )

A. xv圖象中,圖線a表示質(zhì)點(diǎn)甲的運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)乙的初速度v0=6m/s

B. 圖線a、b的交點(diǎn)表示兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)到達(dá)同一位置

C. 質(zhì)點(diǎn)甲的加速度大小a1=2m/s2

D. 質(zhì)點(diǎn)乙的加速度大小a2=2m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,長(zhǎng)為12m繃緊的傳送帶以v=4m/s的速度勻速運(yùn)行,現(xiàn)將一質(zhì)量m =1kg的小物塊輕輕放在傳送帶左端,經(jīng)過(guò)4s小物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶的右端,已知小物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,取 g=10m/s2。下列判斷正確的是

A. 此過(guò)程小物塊始終做勻加速運(yùn)動(dòng)

B. 此過(guò)程摩擦力對(duì)小物塊做功24J

C. 此過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為24J

D. 此過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為8J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,遙控電動(dòng)賽車(chē)(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止出發(fā),經(jīng)過(guò)時(shí)間t后關(guān)閉電動(dòng)機(jī),賽車(chē)?yán)^續(xù)前進(jìn)至B點(diǎn)后進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的圓形光滑軌道,通過(guò)軌道最高點(diǎn)P后又進(jìn)入水平軌道CD上。已知賽車(chē)在水平軌道AB部分和CD部分運(yùn)動(dòng)時(shí)受到阻力恒為車(chē)重的0.5倍,即k=Ff/mg=0.5,賽車(chē)的質(zhì)量m=0.4kg,通電后賽車(chē)的電動(dòng)機(jī)以額定功率P=2W工作,軌道AB的長(zhǎng)度L=2m,圓形軌道的半徑R=0.5m,空氣阻力可忽略,取重力加速度g=10m/s2。某次比賽,要求賽車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中既不能脫離軌道,又在CD軌道上運(yùn)動(dòng)的路程最短。在此條件下,求:

(1)小車(chē)在CD軌道上運(yùn)動(dòng)的最短路程;

(2)賽車(chē)電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為的楔形物塊上有圓弧軌道,靜止在光滑水平面上。質(zhì)量為的小球以速度向物塊運(yùn)動(dòng)。不計(jì)一切摩擦,圓弧對(duì)應(yīng)圓心角小于90°且弧長(zhǎng)足夠長(zhǎng)。則以下說(shuō)法正確的是(   )

A. 楔形物塊最終的速度為

B. 小球最終靜止在水平面上

C. 小球上升過(guò)程中,小球機(jī)械能守恒

D. 小球能上升的最大高度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,在水中有一厚度不計(jì)的薄玻璃片制成的中空三棱鏡,里面是空氣,一束光A從棱鏡的左邊射入,從三棱鏡的右邊射出時(shí)發(fā)生色散,射出的可見(jiàn)光分布在a點(diǎn)和b點(diǎn)之間,則下列說(shuō)法正確的是_______

A. a點(diǎn)射出的是紅光,從b點(diǎn)射出的是紫光

B. a點(diǎn)射出的是紫光,從b點(diǎn)射出的是紅光

C.a點(diǎn)和b點(diǎn)射出的都是紅光,從ab中點(diǎn)射出的是紫光

D. 若藍(lán)光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則射到a點(diǎn)光也能使其發(fā)生光電效應(yīng)

E. 光在ab面上不可能發(fā)生全反射

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