【題目】五塊完全相同的長木板依次緊挨著放在水平地面上,每塊木板的長度為0.5m,質(zhì)量為 0.6 kg。在第一塊長木板的最左端放置一質(zhì)量為 0.98 kg 的小物塊。已知小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為 0.2,長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為 0.1,設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。一顆質(zhì)量為 0.02 kg 的子彈以的 150 m/s水平速度擊中小物塊并立即與小物塊一起在長木板表面滑行,重力加速度g 10 m/s2。

(1)分析小物塊滑至哪塊長木板時,長木板才開始在地面上滑動;

(2)求長木板開始在地面上滑動后達(dá)到的最大速度;

(3)求物塊在整個運動過程中相對出發(fā)點滑行的最大距離。

【答案】(1) 物塊滑上第五塊木板時,木板才開始在地面上滑動;(2) 0.25m/s (3)2.27m。

【解析】

(1) 由題意子彈、小物塊、長木板的質(zhì)量分別為m0、mM,子彈的初速度為v0,子彈擊中小物塊后二者的共同速度為v1,由動量守恒定律得:

子彈擊中小物塊后物塊的質(zhì)量為M,且

M′=m+m0

設(shè)當(dāng)物塊滑至第n塊木板時,木板才開始運動,則滿足:

μ1Mgμ2[M′+6-nM]g

其中μ1μ2分別表示物塊與木板間、木板與地面間的動摩擦因數(shù)。解得

n4.3

即物塊滑上第五塊木板時,木板才開始在地面上滑動。

(2) 設(shè)物塊剛滑上第五塊木板時的速度為v2,每塊木板的長度為L,由動能定理

解得

v2=1m/s

物塊在第五塊木板表面做勻減速直線運動,木板做勻加速直線運動,設(shè)經(jīng)歷時間t,物塊與木板能獲得相同的速度v3,由動量定理

解得最大速度為

v3=0.25m/s

(3)在物塊滑上第五塊板到共速過程中,物塊發(fā)生的位移為s1,由動能定理

解得

即物塊與木板獲得025m/s的共同速度,之后整體向前勻減速運動s2后靜止,由動能定理

解得

所以物塊總共發(fā)生的位移

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,某質(zhì)點運動的vt圖象為正弦曲線。從圖中可以判斷( 。

A.t2t3時間內(nèi),合外力做正功

B.質(zhì)點做曲線運動

C.0t1t2t3時間內(nèi),合外力的平均功率相等

D.t1時刻,合外力的功率最大

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【題目】要測量一電源的電動勢E(小于3 V)和內(nèi)阻r(1 Ω),現(xiàn)有下列器材:電壓表V(03 V15 V)、電阻箱(0999.9 Ω)、定值電阻R02 Ω、開關(guān)和導(dǎo)線.某實驗小組根據(jù)所給器材設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路

(1)電路中定值電阻R0的作用是保護________(電源電壓表”)

(2)A同學(xué)調(diào)節(jié)電阻箱阻值R,讀出對應(yīng)的電壓表讀數(shù)U,得到兩組數(shù)據(jù):R12.0 ΩU12.24 V;R24.0 ΩU22.40 V.由這兩組數(shù)據(jù)可求得電源的電動勢為E______V,內(nèi)阻r______Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)B同學(xué)圖乙作圖法計算,圖象斜率為K,縱軸截距為b, E______V,內(nèi)阻r______Ω。(用kb表示)

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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=2kg的木箱靜止在粗糙水平面上。從t=0開始,木箱受到F=10N、與水平面的夾角為θ=37°的恒定拉力,沿水平面勻加速運動。已知木箱與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8。

(1)畫出木箱受力的示意圖;

(2)求木箱的加速度a的大。

(3)求0~2s時間內(nèi),木箱位移x的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于電流、電阻和電阻率的說法正確的是(

A.,可知Iq成正比

B.可知,導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體中電流成反比

C.可知,導(dǎo)體的電阻率跟導(dǎo)體的電阻和橫截面積乘積成正比,與導(dǎo)體長度成反比

D.,可知導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比

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【題目】如圖所示,小球以大小為v0的初速度由A端向右運動,到B端時的速度減小為vB;若以同樣大小的初速度由B端向左運動,到A端時的速度減小為vA。已知小球運動過程中始終未離開該粗糙軌道,DAB中點。以下說法正確的是(  。

A.vA>vB

B.vA=vB

C.vA<vB

D.兩次經(jīng)過D點時速度大小相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑為R的光滑絕緣半圓形軌道BPD位于豎直平面內(nèi),P為與圓心登高的點,D為最高點,其下端與水平絕緣軌道在B點平滑連接,水平軌道的BC段粗糙且BC=R,AC段光滑,豎直線BD的左側(cè)軌道處在水平向右的勻強電場中,電場強度,現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶+q的小滑塊(質(zhì)點). 第一次從A點由靜止釋放,在小滑塊到達(dá)C點時即撤去電場,小滑塊恰好能滑到P點;第二次從A點靜止釋放小滑塊,在小滑塊到達(dá)C點時保持電場強度大小不變方向變?yōu)樨Q直向上(半圓形軌道BPD也在該電場中),小滑塊恰好能滑到D點,求:

1)小滑塊與BC段的動摩擦因數(shù);

2AC段的長度L

3)小滑塊從D點落在水平軌道上到B點的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)量為m的小球以初動能沖上傾角為θ的粗糙斜面,圖中兩條圖線分別表示小球在上升過程中動能、重力勢能中的某一個與其上升高度之間的關(guān)系(以斜面底端為零勢能面,表示上升的最大高度,圖中坐標(biāo)數(shù)據(jù)中的為常數(shù)且滿足),則由圖可知,下列結(jié)論正確的是(

A.上升過程中摩擦力大小

B.上升過程中摩擦力大小

C.上升高度時,小球重力勢能和動能相等

D.上升高度時,小球重力勢能和動能相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲為“探究加速度與物體所受合外力、物體質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置示意圖,砂和砂桶的總質(zhì)量為m,小車和砝碼的總質(zhì)量為M。

(1)如圖乙所示為實驗中用打點計時器打出的一條較理想的紙帶,打點計時器所用交流電的頻率為50Hz,紙帶上OA、B、C、D、E為六個相鄰的計數(shù)點(兩相鄰計數(shù)點間還有4個點跡沒有畫出),通過測量和計算可知,x1、x2x3、x4、x5分別為4.50cm、5.28cm、6.07cm、6.85cm、7.63cm。則打點計時器打下相鄰計數(shù)點的時間間隔為_______s,根據(jù)上述數(shù)據(jù),可知小車拖動紙帶運動的加速度的測量值為_______m/s2(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

(2)實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對小車?yán)Φ拇笮,在探究外力不變的情況下加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系時,用到了小車的加速度a與小車和砝碼總質(zhì)量的倒數(shù)關(guān)系的圖象。以下關(guān)于該實驗的說法中正確的是_______。(選填選項前的字母)

A.需要用天平測量小車和砝碼的總質(zhì)量M

B.實驗需要保證的條件是小車和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量

C.實驗前需要將固定打點計時器一側(cè)的木板墊高一些,其目的是為了增大小車下滑的加速度

D.實驗時如果沒有將固定打點計時器一側(cè)的木板墊高一些,將會導(dǎo)致a-圖象不是一條直線

(3)某組同學(xué)用上述實驗器材在探究質(zhì)量不變的情況下,加速度與外力之間的關(guān)系時,將所獲得的6組數(shù)據(jù)對應(yīng)地繪制在圖所示的a-F圖中,請你根據(jù)圖中點跡,繪制一條可以反映加速度和拉力關(guān)系的圖線____________________________。

(4)根據(jù)第(3)問中你所繪制的圖線,可反映出該組同學(xué)在實驗操作中的不妥之處是___________。

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