【題目】如圖1所示,物體A靜止放在足夠長(zhǎng)的木板B上,木板B靜止于水平面.已知A的質(zhì)量mA=2.0kg,B的質(zhì)量mB=3.0kg,A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.2,B與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.1,最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等,重力加速度g10m/s2.若t=0開始,木板BF1=18N的水平恒力作用,t=1s時(shí)將F1改為F2=3N,方向不變,t=3s時(shí)撤去F2

(1)木板BF1=18N的水平恒力作用時(shí),A、B的加速度大小aA、aB各為多少?

(2)從t=0開始,到A、B都最終停止運(yùn)動(dòng),求A、B運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間分別是多少?

(3)請(qǐng)以縱坐標(biāo)表示A受到B的摩擦力fA,橫坐標(biāo)表示運(yùn)動(dòng)時(shí)間t(從t=0開始,到A、B都靜止),取運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较,在圖2中準(zhǔn)確畫出fA-t的關(guān)系圖線(標(biāo)出對(duì)應(yīng)點(diǎn)橫、縱坐標(biāo)的準(zhǔn)確數(shù)值,以圖線評(píng)分,不必寫出分析和計(jì)算過(guò)程).

【答案】(1)2m/s2;3m/s2(2)4.8s(3)如圖;

【解析】

(1)根據(jù)牛頓第二定律分別對(duì)A和B進(jìn)行分析可得A、B的加速度;(2)求出t1=1s時(shí),A、B的速度,F(xiàn)1改為F2=3N后,求得B的加速度,然后求得A、B速度相等即A、B相對(duì)靜止時(shí)所用的時(shí)間t2,即可得到AB上相對(duì)B滑行的時(shí)間t=t1+t2=1.25s;在t3=1.75s時(shí)間內(nèi),A、B一起做勻減速運(yùn)動(dòng),求得3s末A、B的共同速度;t=3s時(shí)撤去F2后,整體分析A、B一起做勻減速運(yùn)動(dòng)直至靜止,可得A、B一起做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t4,最后可得A、B運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t=t1+t2+t3+t4。(3)把各段時(shí)間對(duì)應(yīng)的摩擦力fA準(zhǔn)確畫在fA-t的關(guān)系圖線上。

(1)根據(jù)牛頓第二定律得對(duì)A:1mAg=mAaA

解得A的加速度:aA=1g=0.2×10m/s2=2m/s2

對(duì)B:F1-2(mA+mB)g-1mAg=mBaB

代入數(shù)據(jù)得B的加速度:aB=3m/s2

(2)t1=1s時(shí),A、B的速度分別為vA、vB,則有:

vA=aAt1=2×1m/s=2m/s

vB=aBt1=3×1m/s=3m/s

F1改為F2=3N后,在B速度大于A速度的過(guò)程中,A的加速度不變,B的加速度設(shè)為aB

根據(jù)牛頓第二定律對(duì)B得:F2-2(mA+mB)g-1mAg=mBaB

代入數(shù)據(jù)得:aB′=-2m/s2

設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t2,A、B速度相等,由于AB之間的最大靜摩擦力fm=1mAg=0.2×2.0×10N=4N

假如A、B相對(duì)靜止,整體分析合外力為:F=F2-2(mA+mB)g=0N<fm此后它們保持相對(duì)靜止,v=vA+aAt2=vB+aB′t2

代入數(shù)據(jù)得:t2=0.25s,v=2.5m/s

AB上相對(duì)B滑行的時(shí)間為t=t1+t2=1.25s

1.25s--3s內(nèi):A、B一起做勻減速運(yùn)動(dòng)

對(duì)A、B整體應(yīng)用牛頓第二定律得:F2-2(mA+mB)g=(mA+mB)a

解得,a=-0.4m/s2,t3=1.75s,v=v+at3=1.8m/s

t=3s時(shí)撤去F2后,A、B一起做勻減速運(yùn)動(dòng)直至靜止。

對(duì)A、B整體應(yīng)用牛頓第二定律得:2(mA+mB)g=(mA+mB)a,

解得a=1m/s2,t4==1.8s

A、B運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間相等,則有:t=t1+t2+t3+t4=4.8s

(3)fA-t的關(guān)系圖線如下圖

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】如圖所示的電路中,A、B是平行板電容器的兩金屬板。先將電鍵S閉合,等電路穩(wěn)定后將S斷開,并將B板向下平移一小段距離,保持兩板間的某點(diǎn)PA板的距離不變。則下列說(shuō)法正確的是 ( )

A. 電容器的電容變小 B. 電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度變大

C. 電容器兩極板電壓變大 D. P點(diǎn)電勢(shì)升高

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于熱力學(xué)定律,下列說(shuō)法中正確的是_________(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分,每選錯(cuò)一個(gè)扣3分,最低得分為0).

A.一切自發(fā)過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行

B.可以從單一熱源吸收熱量,使之完全變?yōu)楣?/span>

C.理想氣體的等壓膨脹過(guò)程一定吸熱

D.熱量不可能從低溫物體傳遞到高溫物體

E.壓縮氣體做功,該氣體的內(nèi)能一定增加

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車來(lái)做探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示

(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的操作,下列說(shuō)法中正確的是___________(填字母代號(hào))

A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將木板帶滑輪一端適當(dāng)墊高

B.砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量越大,實(shí)驗(yàn)誤差越小

C.正確平衡摩擦力后,若改變小車質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí),則不需要再次平衡摩擦力

D.可以先釋放小車再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

(2)在探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,得出如圖所示的a—F圖線,發(fā)現(xiàn)圖線既不過(guò)原點(diǎn),又不是直線,其原因可能是____________(填字母代號(hào))

A沒(méi)有完全平衡摩擦力,且小車質(zhì)量較大

B.平衡摩擦力過(guò)度,且小車質(zhì)量較大

C.平衡摩擦力過(guò)度,砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量較大

D.沒(méi)有完全平衡摩擦力,且砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量較大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一質(zhì)量為的長(zhǎng)方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一質(zhì)量為的小物塊現(xiàn)以地面為參考系,給AB一大小均為、方向相反的初速度,使A開始向左運(yùn)動(dòng),B開始向右運(yùn)動(dòng),但最后A并沒(méi)有滑離B板,站在地面上的觀察者看到在一段時(shí)間內(nèi)物塊A做加速運(yùn)動(dòng)則在這段時(shí)間內(nèi)的某時(shí)刻,木板B相對(duì)地面的速度大小可能是()

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn).小圓柱由一根不可伸長(zhǎng)的輕繩拴住,輕繩另一端固定.將輕繩拉至水平后由靜止釋放.在最低點(diǎn)附近放置一組光電門,測(cè)出小圓柱運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的擋光時(shí)間△t,再用游標(biāo)卡尺測(cè)出小圓柱的直徑d,如圖所示,重力加速度為g.則

1)小圓柱的直徑d=______cm;

2)測(cè)出懸點(diǎn)到圓柱重心的距離,若等式_____成立,說(shuō)明小圓柱下擺過(guò)程機(jī)械能守恒;

3)若在懸點(diǎn)O安裝一個(gè)拉力傳感器,測(cè)出繩子上的拉力F,則驗(yàn)證小圓柱作圓周運(yùn)動(dòng)在最低點(diǎn)向心力的公式還需要測(cè)量的物理量是______(用文字和字母表示),若等式F=___________成立,則可驗(yàn)證小圓柱作圓周運(yùn)動(dòng)在最低點(diǎn)向心力的公式.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E=100V/m,A、B兩點(diǎn)相距10cm、A、B連線與電場(chǎng)線夾角為60°,若取A點(diǎn)電勢(shì)為0,則B點(diǎn)電勢(shì)為( 。

A. 10V

B. -10V

C. 5V

D. -5V

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】枚小火箭攜帶試驗(yàn)炸彈,從地面由靜止開始沿豎直方向勻加速發(fā)射升空,小火箭的加速度a=10m/s2,經(jīng)t1=20s后小火箭與試驗(yàn)炸彈自動(dòng)分離,預(yù)定試驗(yàn)炸彈在最高點(diǎn)爆炸,g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力.

(1)分離時(shí)炸彈離地的高度和速度大小;

(2)若試驗(yàn)失敗,炸彈未爆炸,如果不采取措施,炸彈會(huì)在分離后多長(zhǎng)時(shí)間落地.(計(jì)算結(jié)果可保留根號(hào))

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖是一個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)山車的試驗(yàn)裝置的原理示意圖。斜面AB與豎直面內(nèi)的圓形軌道在B點(diǎn)平滑連接斜面AB和圓形軌道都是光滑的。圓形軌道半徑為R。一個(gè)質(zhì)量為m的小車(可視為質(zhì)點(diǎn))在A點(diǎn)由靜止釋放沿斜面滑下,小車恰能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)C已知重力加速度為g。

求:(1)A點(diǎn)距水平面的高度h;

(2)在B點(diǎn)軌道對(duì)小車的支持力的大小。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案