精英家教網(wǎng)如圖所示,質(zhì)量M=100kg的平板車靜止在水平路面上,車身平板離地面的高度h=1.25m.質(zhì)量m=50kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))置于車的平板上,到車尾的距離b=1.0m,物塊與車板間、車板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.20.今對(duì)平板車施一水平恒力,使車向右行駛,結(jié)果物塊從車板上滑落.物塊剛離開(kāi)車板的時(shí)刻,車向右行駛的距離s0=2.0m.求:
(1)物塊在車板上滑行時(shí)間t
(2)對(duì)平板車施加的水平恒力F
(3)物塊落地時(shí),落地點(diǎn)到車尾的水平距離s.(取g=10m/s2
分析:(1)(2)對(duì)物塊及小車進(jìn)行受力分析,由牛頓第二定律求出加速度,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出位移,從而求出推力大小和滑行時(shí)間.
(3)物塊滑落后做平拋運(yùn)動(dòng),小車?yán)^續(xù)做勻加速運(yùn)動(dòng),由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)、牛頓第二定律、勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式可以求出物塊落地點(diǎn)到車尾的水平距離s.
解答:解:(1)(2)由牛頓第二定律得:
對(duì)物塊:μmg=ma,a=2m/s2,
對(duì)小車:F-μ(m+M)g-μmg=Ma′①,
物塊的位移:s=
1
2
at2 ②,
小車位移:s0=
1
2
a′t2 ③,
物塊從小車上滑落時(shí):s0-s=b ④,
由①②③④解得:t=1s,F(xiàn)=800N,a′=4m/s2;
(3)物塊滑落時(shí),小車的速度v′=a′t=4×1=4m/s,
物塊的速度v=at=1×2=2m/s,
滑落后,對(duì)小車,由牛頓第二定律得:
F-μMg=Ma″,a″=
800-200
100
=6m/s2,
物塊滑落后做平拋運(yùn)動(dòng),
h=
1
2
gt′2,
x=vt′
小車x′=v′t′+
1
2
a″t′2,
物塊落地點(diǎn)到車尾的水平距離s=x′-x,
解得s=1.75m
答:(1)物塊在車板上滑行時(shí)間為1s;
(2)對(duì)平板車施加的水平恒力為800N;
(3)物塊落地時(shí),落地點(diǎn)到車尾的水平距離為1.75m.
點(diǎn)評(píng):分析清楚物塊與小車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,應(yīng)用牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、找出兩著間的位移關(guān)系,即可正確解題.
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:

如圖所示,質(zhì)量M=1.0kg的木塊隨傳送帶一起以v=2.0m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng),木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50.當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)至最左端A點(diǎn)時(shí),一顆質(zhì)量m=20g的子彈以v0=3.0×102m/s水平向右的速度擊穿木塊,穿出木塊時(shí)的速度v1=50m/s.設(shè)傳送帶的速度始終恒定,子彈擊穿木塊的時(shí)間極短,且不計(jì)木塊質(zhì)量變化,g=10m/s2.求:
(1)木塊在被子彈擊穿后,向右運(yùn)動(dòng)離A點(diǎn)的最大距離;
(2)子彈擊穿木塊過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能;
(3)從子彈擊穿木塊到最終木塊相對(duì)傳送帶靜止的過(guò)程中,木塊與傳送帶間由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量m=1.0kg的小球B靜止在平臺(tái)上,平臺(tái)高h(yuǎn)=0.8m.一個(gè)質(zhì)量M=2.0kg的小球A沿平臺(tái)自左向右運(yùn)動(dòng),與小球B處發(fā)生正碰,碰后小球B的速度vB=6.0m/s,小球A落在水平地面的C點(diǎn),DC間距離s=1.2m.求:
(1)碰撞結(jié)束時(shí)小球A的速度vA
(2)小球A與B碰撞前的速度v0的大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量m=1.0kg的物體靜止水平面上,水平恒力F=3.0作用于物體上,使物體從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t=2.0s撤去拉力F,已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15,取g=10m/s2.求:
(1)撤去拉力F的瞬間,物體速度的大;
(2)撤去拉力F后,物體在水平地板上還能滑行多遠(yuǎn)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量M=1.0kg,長(zhǎng)L=l.0m的木板靜止在粗糙的水平地面上,木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1kg.在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m=1.0kg、大小可以忽略的鐵塊,鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4.認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取g=10m/s2.若在鐵塊上加一個(gè)水平向右的恒力F=8.0N,求:
(1)鐵塊的加速度的大小是多少?
(2)木板的加速度的大小是多少?
(3)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的右端?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量m=1.0kg的小物塊從P點(diǎn)隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后,以v1=3m/s的速度被水平拋出.小物塊恰好無(wú)碰撞地沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓弧軌道下滑.已知圓弧半徑R=1.0m,B、C為圓弧的兩端點(diǎn),其連線水平,軌道最低點(diǎn)為O,A點(diǎn)距水平面的高度h=0.80m.試求:(取sin53°=0.8,cos53°=0.6)
精英家教網(wǎng)
(1)小物塊落到B點(diǎn)時(shí)的速度大小v2;   弧BOC對(duì)應(yīng)的圓心角θ的大小
(2)小物塊經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí),速度大小v3,軌道對(duì)它的支持力大小FN;
(3)若小物塊離開(kāi)C點(diǎn)后恰能無(wú)碰撞地沿固定斜面向上運(yùn)動(dòng),0.8s后經(jīng)過(guò)D點(diǎn),物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=
13
.求斜面上CD間的距離SCD

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