如圖甲所示，水平平臺的右端安裝有輕質(zhì)滑輪，質(zhì)量為M=2.5kg的物塊A放在與滑輪相距l(xiāng)的平臺上，現(xiàn)有一輕繩跨過定滑輪，左端與物塊連接，右端掛質(zhì)量為m=0.5kg的小球B，繩拉直時用手托住小球使其在距地面h高處靜止，繩與滑輪間的摩擦不計，重力加速度為g（g取10 m/s2）．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．
（1）某探究小組欲用上述裝置測量物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)．放開小球，系統(tǒng)運(yùn)動，該小組對小球勻加速下落過程拍得同一底片上多次曝光的照片如圖（乙）所示，拍攝時每隔1s曝光一次，若小球直徑為20cm，求物塊A與平臺間的動摩擦因數(shù)μ；
（2）設(shè)小球著地后立即停止運(yùn)動，已知l=3.0m，要使物塊A不撞到定滑輪，求小球下落的最大高度h？（假設(shè)小球距地面足夠高，計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
分析：（1）根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度的大小，分別隔離對小球和物塊A分析，運(yùn)用牛頓第二定律求出物塊A與平臺間的動摩擦因數(shù)．
（2）小球落地后，物塊A做勻減速直線運(yùn)動，結(jié)合牛頓第二定律和速度位移公式求出小球下落的最大高度．
解答：解（1）對照片分析知，x1=60cm，x2=100cm，
由△x=x2-x1=aT2
得   a=0.4m/s2
小球B，由  mg-FT=ma
物塊A得：FT′-Ff=Ma
Ff=μMg          FT=FT′
解得：μ=
mg-(M+m)a
Mg
=0.152．
（2）對小球A：小球做初速度為零，加速度為a的勻加速直線運(yùn)動，落地時速度為v，由運(yùn)動學(xué)公式有：v2-0=2ah
對物塊A：B從開始下落到著地，A也運(yùn)動了h，隨后在摩擦力作用下做勻減速直線運(yùn)動，由牛頓第二定律，有：μMg=Ma
要使物塊不撞到定滑輪，則應(yīng)滿足v2＜2a′（l-h）
可得h＜
a′l
a+a′
    
代入數(shù)值，解得h＜2.375m．
答：（1）物塊A與平臺間的動摩擦因數(shù)為0.152．
（2）小球下落的最大高度h為2.375m．
點評：本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式的綜合，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動學(xué)的橋梁．對于第一問，也可以對整體分析，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

足夠長的光滑平臺與l=20m長的水平傳送帶的上表面平齊，傳送帶始終以v=4m/s的恒定速度順時針轉(zhuǎn)動，它們之間的間隙能忽略，平臺A、B兩端靜止放置兩個大小不計的滑塊1和滑塊2，兩個滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2，質(zhì)量分別為m1=3kg，m2=2kg，現(xiàn)用一個沿傳送帶方向的水平拉力F作用在滑塊1上，拉力F隨時間的變化圖象如圖甲所示，在還未到達(dá)B端時撤去拉力，與滑塊2發(fā)生彈性正碰，求：
（l）t=5s撤去拉力時滑塊1獲得的速度；
（2）彈性正碰后滑塊1、2的速度；
（3）兩個滑塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的總熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖甲所示，在高h(yuǎn)=0.8m的平臺上放置一質(zhì)量為M=0.99kg的小木塊（視為質(zhì)點），小木塊距平臺右邊緣d=2m，一質(zhì)量m=0.01kg的子彈沿水平方向射入小木塊并留在其中，然后一起向右運(yùn)動，在平臺上運(yùn)動的v2-x關(guān)系如圖乙所示．最后，小木塊從平臺邊緣滑出落在距平臺右側(cè)水平距離s=0.8m的地面上，g取10m/s2，求：
（1）小木塊滑出時的速度；
（2）小木塊在滑動過程中產(chǎn)生的熱量；
（3）子彈射入小木塊前的速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

A．如圖甲所示，質(zhì)量為m的不帶電絕緣小物塊B靜止在b點，絕緣水平軌道abc與絕緣光滑圓弧軌道cd平滑連接，d為cd軌道的最高點．質(zhì)量為m、電量為+q的小物塊A以初速度v0=
7gl0
自a點開始水平向右運(yùn)動，到達(dá)b點與小物塊B發(fā)生正碰，碰撞后A、B粘合在一起不再分離．與此同時，在分界面bb'與分界面cc'之間的空間內(nèi)附加一水平向左的電場，設(shè)小物塊AB進(jìn)入電場時為t=0時刻，電場隨時間變化的圖象如圖乙所示，已知場強(qiáng)E=
2mg
q
，T0=
2l0
g
，a、b兩點距離為l0，電場的寬度為 
l0
4
＜L＜l0，d點高度為l0，小物塊A、B與水平軌道的動摩擦因數(shù)μ=0.5，其余摩擦不計，小物塊A、B均視為質(zhì)點．重力加速度用g表示．求：
（1）小物塊A到達(dá)b點即將與小物塊B碰撞前的速度vA大�。�
（2）自小物塊A從a點開始運(yùn)動到小物塊A、B第一次離開電場，試討論在這個過程中摩擦力對小物塊A、B做的總功Wf與L的關(guān)系
（3）判斷小物塊AB能否上滑到cd軌道的d點．

B．如圖丙所示，a、b兩滑塊原來緊靠在一起，靜止在水平面上的A點，滑塊a、b的質(zhì)量分別為m、2m，物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，B點為圓軌道的最低點，A、B之間的距離為5R．現(xiàn)在a、b在某種內(nèi)力的作用下突然分開，a以va=3
gR
的速度由A點開始向B點滑行，并滑上光滑的半徑為R的 
1
4
圓弧BC，在C點正上方有一離C點高度也為R的旋轉(zhuǎn)平臺，沿平臺直徑方向開有兩個離軸心距離相等的小孔P、Q，旋轉(zhuǎn)時兩孔均能達(dá)到C點的正上方．若滑塊滑過C點后從P孔上升又恰能從Q孔落下，求
（1）分開后b球獲得的速度vb
（2）滑塊a在B點時對軌道的壓力；
（3）滑塊上升至P點時的速度vP
（4）平臺轉(zhuǎn)動的角速度ω應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，水平平臺的右端安裝有輕質(zhì)滑輪，質(zhì)量為M=2.5kg的物塊A放在與滑輪相距l的平臺上，現(xiàn)有一輕繩跨過定滑輪，左端與物塊連接，右端掛質(zhì)量為m=0.5kg的小球B，繩拉直時用手托住小球使其在距地面h高處靜止，繩與滑輪間的摩擦不計，重力加速度為g（g取10 m/s2）。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.

(1) 某探究小組欲用上述裝置測量物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)。放開小球，系統(tǒng)運(yùn)動，該小組對小球勻加速下落過程拍得同一底片上多次曝光的照片如圖（乙）所示，拍攝時每隔1s曝光一次，若小球直徑為20cm，求物塊A與平臺間的動摩擦因數(shù)μ；

 (2)設(shè)小球著地后立即停止運(yùn)動，已知l=3.0m，要使物塊A不撞到定滑輪，求小球下落的最大高度h？(假設(shè)小球距地面足夠高，計算結(jié)果保留四位有效數(shù)字)

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