有一段長(zhǎng)為L(zhǎng),與水平面夾角為θ的斜坡路面,一質(zhì)量為m的木箱放在斜坡底端,一質(zhì)量為M的人想沿斜坡將木箱推上坡頂,假設(shè)木箱與路面間的摩擦因數(shù)與人與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,人是沿與斜坡平行的方向用力推木箱的,求人將木箱由坡底推到坡頂所需的最短時(shí)間及到達(dá)坡頂時(shí)木箱獲得的速度大。ㄟ\(yùn)算中可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g)

解:取人和木箱一體為研究對(duì)象
要使木箱從坡底到坡頂所用時(shí)間最短,須使人受靜摩擦力最大
根據(jù)牛頓第二定律
μMgcosθ-μmgcosθ-(M+m)gsinθ=(M+m)a…(1)
…(2)
收(1)、(2)兩式得:
由v2=2aL得,v=
答:人將木箱由坡底推到坡頂所需的最短時(shí)間,到達(dá)坡頂時(shí)木箱獲得的速度大小v=
分析:根據(jù)牛頓第二定律求出人和木箱整體的加速度,結(jié)合位移時(shí)間公式和速度位移公式求出人將木箱由坡底推到坡頂所需的最短時(shí)間及到達(dá)坡頂時(shí)木箱獲得的速度大小.
點(diǎn)評(píng):本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用,知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)為了節(jié)能,某貨場(chǎng)設(shè)計(jì)了如圖所示的送貨裝置,長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平傳送帶右端B與一光滑弧面相連,弧面頂端為儲(chǔ)貨平臺(tái),將貨物無(wú)初速度輕放在傳送帶左端A,通過(guò)傳送帶到達(dá)B端時(shí)具有一定動(dòng)能,貨物可以利用此動(dòng)能滑上儲(chǔ)貨平臺(tái),平臺(tái)離傳送帶高h(yuǎn),在安裝調(diào)試時(shí)傳送帶以某一速度勻速運(yùn)動(dòng),工人發(fā)現(xiàn)貨物只能上滑到
h2
處,為了進(jìn)一步研究貨物不能滑上平臺(tái)的原因,工人在傳送帶上用粉筆畫(huà)了一條直線,當(dāng)貨物放上去后發(fā)現(xiàn)有一段長(zhǎng)為S0(S0<L)的粉筆線被貨物擦過(guò),則
(1)貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)多大?
(2)為了將貨物送上儲(chǔ)貨平臺(tái),工人進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整,使貨物滑上平臺(tái)后剛好停止,分析說(shuō)明工人采取了什么措施及裝置應(yīng)滿足的條件.
(3)在滿足(2)的條件下,貨物獲得的機(jī)械能與系統(tǒng)增加的內(nèi)能之比多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑的水平面上有一段長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量分布均勻的繩子,繩子在水平向左的恒力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng).繩子上某一點(diǎn)到繩子右端的距離為x,設(shè)該處的張力為T(mén),則能正確描述T與x之間的關(guān)系的圖象是( 。
A、精英家教網(wǎng)B、精英家教網(wǎng)C、精英家教網(wǎng)D、精英家教網(wǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在光滑水平地面上有一輛質(zhì)量M為4kg的小車(chē),車(chē)面由一段長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.2m的水平板面AB以及與之相連的光滑半圓環(huán)連接,其中AB段動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,圓環(huán)半徑R=0.1m。一個(gè)質(zhì)量m為2kg的小滑塊從跟車(chē)面等高的平臺(tái)以v0滑上小車(chē),則v0滿足什么條件時(shí),才能使它運(yùn)動(dòng)到環(huán)頂時(shí)恰好對(duì)環(huán)頂無(wú)壓力?

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科目:高中物理 來(lái)源:2010-2011學(xué)年西藏拉薩中學(xué)高三第五次月考理綜物理部分 題型:計(jì)算題

如圖所示,在光滑水平地面上有一輛質(zhì)量M為4kg的小車(chē),車(chē)面由一段長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.2m的水平板面AB以及與之相連的光滑半圓環(huán)連接,其中AB段動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,圓環(huán)半徑R=0.1m。一個(gè)質(zhì)量m為2kg的小滑塊從跟車(chē)面等高的平臺(tái)以v0滑上小車(chē),則v0滿足什么條件時(shí),才能使它運(yùn)動(dòng)到環(huán)頂時(shí)恰好對(duì)環(huán)頂無(wú)壓力?

 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,光滑水平面上有一質(zhì)量為M的平板車(chē),車(chē)的上表面是一段長(zhǎng)為L(zhǎng)的粗糙水平軌道,水平軌道左側(cè)連一個(gè)半徑為R的光滑圓弧軌道,圓弧軌道與水平軌道在O′點(diǎn)相切。車(chē)右端固定一個(gè)尺寸和質(zhì)量可以忽略、處于鎖定狀態(tài)的壓縮彈簧,一質(zhì)量為m的小物塊緊靠彈簧放置,小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),F(xiàn)將彈簧解除鎖定,小物塊被彈出,恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)A。將小物塊視為質(zhì)點(diǎn),求:

(1)解除鎖定前彈簧的彈性勢(shì)能。

(2)小物塊第二次經(jīng)過(guò)O′點(diǎn)時(shí)的速度大小。

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