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(19分）如圖，在傾角為37°的足夠長的光滑斜面上，放一質量為mA=0.2kg的薄板A,A板上、下段由不同材料構成，下段表面光滑，長度l=3m，上段表面粗糙；質量為的金屬塊B(視為質點）位于A的最下端,B與A上段間的動摩擦因數=0.1；質量為的物塊C通過輕線繞過定滑輪與B相連。忽略滑輪質量及軸間的摩擦，A, B間最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力。開始時，整個系統(tǒng)在外力作用下，處子靜止狀態(tài)，輕線被拉直。．求：

（1）撤去外力的瞬間，A, B, C的加速度分別是多大？
（2）撤去外力后的整個過程中，因摩擦產生的熱量Q=？（繩足夠長，B始終沒滑出A板）

（1）   （2）

解析試題分析：（1）撤去外力前，C平衡則有繩子拉力，B平衡則有繩子拉力
即 
撤去外力的瞬間，BC的受力情況不變，所以  
對薄板A，沿斜面方向有重力沿斜面向下的分力，沒有摩擦力，所以又有
得
（2）由于斜面和A板下段表面都光滑，撤去外力后，A板從靜止開始向下做勻加速運動，只要金屬塊B在A板下段表面上，B、C就保持靜止不動。A板運動到金屬塊B在其上段表面上后，B和C受滑動摩擦力作用將一起以相同大小的加速度做加速運動。設A板上段剛滑到B下方時速度為vA，則

解得此過程無摩擦力，沒有熱量產生。
B在A板上端表面時，設A板加速度為，B和C加速度為，輕線拉力為，則
  
  
 
解得
A、B、C最終達到速度相等。假設速度相等之后，A、B間的靜摩擦力f小于最大靜摩擦力，即A、B相對靜止，A、B、C三者加速度大小相同，設為，則



 
即，假設成立，之后A、B相對靜止。
設A、B、C達到相等速度v1所需時間為t，則
  
解得
設在時間t內， A通過的距離是xA，B和C通過的距離是xB，則


解得


考點：功能關系 勻變速直線運動規(guī)律 受力分析 牛頓第二定律

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）中國女子冰壺隊近年來在國際比賽中取得了令人鼓舞的成績。如圖是冰壺賽道的簡易圖，A點表示發(fā)球點，B為釋放點，C為對方的營壘中心。假如比賽時隊員從A點對冰壺施加一個恒定的推力，使冰壺從靜止開始運動，到B點時撤掉推力，冰壺靠慣性繼續(xù)前進，直到停在對方的營壘中心C。設A、C間距離為x=52m，冰壺與地面間的動摩擦因數μ=0.1，冰壺的質量為m=20kg，我方運動員對冰壺施加的推力F=52N，求：（g取10m/s2）

（1）冰壺在力F作用過程中發(fā)生位移xl的大小；
（2）撤去力F后冰壺繼續(xù)滑動的時間t。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

有一質量為2kg的小球穿在長L=1m的輕桿頂部，輕桿與水平方向成θ=37°．求：

（1）若靜止釋放小球，1s后小球到達輕桿底端，則小球到達桿底時它所受重力的功率為多少？
（2）若在豎直平面內給小球施加一個垂直輕桿方向的恒力，靜止釋放小球后保持它的加速度大小1m/s2，且沿桿向下運動，則這樣的恒力大小為多少？(g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）如圖所示，質量m＝6kg的物塊靜止在水平桌面上，受到與水平方向成θ＝37°角的作用力F。（sin37°＝0．6 cos37°＝0．8 g＝10m／s2）

（1）F=20N時,物塊恰好沿水平面向右做勻速直線運動,求物塊與水平桌面的動摩擦因數μ?（保留兩位有效數字）
（2）若保持以上動摩擦因數不變，當力F＝40N時物體由靜止開始運動，求3s內物體的位移大小?

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(15分)2011年7月23日上海鐵路局管轄內的甬溫線動車組因列車追尾而發(fā)生大量人員傷亡的慘烈事故�，F(xiàn)有A、B兩列火車在同一軌道上同向行駛，A車在前，其速度vA＝10m/s，B車速度vB＝30m/s。因大霧能見度低，B車在距A車600m時才發(fā)現(xiàn)A車，此時B車立即剎車，但B車要減速1800m才能夠停止。
(1)求B車剎車后減速運動的加速度多大？
(2)若B車剎車8s后，A車以加速度a1＝0.5m/s2加速前進，問能否避免事故？若能夠避免則兩車最近時相距多遠？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）如圖所示，質量M＝10kg、上表面光滑的足夠長的木板在F＝50N的水平拉力作用下，以初速度v0="5" m/s沿水平地面向右勻速運動�，F(xiàn)有足夠多的小鐵塊，它們的質量均為m=1kg，將一鐵塊無初速地放在木板的最右端，當木板運動了L＝1m時，又無初速度地在木板的最右端放上第2塊鐵塊，只要木板運動了L就在木板的最右端無初速度放一鐵塊。（取g＝10m/s2）試問：

（1）第1塊鐵塊放上后，木板運動了L時，木板的速度多大？
（2）最終木板上放有多少塊鐵塊？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）低空跳傘是一種極限運動，一般在高樓、懸崖、高塔等固定物上起跳。人在空中降落過程中所受空氣阻力隨下落速度的增大而變大，而且速度越大空氣阻力增大得越快。因低空跳傘下落的高度有限，導致在空中調整姿態(tài)、打開傘包的時間較短，所以其危險性比高空跳傘還要高。一名質量為70kg的跳傘運動員背有質量為10kg的傘包從某高層建筑頂層跳下，且一直沿豎直方向下落，其整個運動過程的v－t圖象如圖所示。已知2.0s末的速度為18m/s，10s末拉開繩索開啟降落傘，16.2s時安全落地，并穩(wěn)穩(wěn)地站立在地面上。g取10m/s2，請根據此圖象估算：

（1）起跳后2s內運動員（包括其隨身攜帶的全部裝備）所受平均阻力的大小。
（2）運動員從腳觸地到最后速度減為0的過程中，若不計傘的質量及此過程中的空氣阻力，則運動員所需承受地面的平均沖擊力多大。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

水平傳送帶被廣泛地應用于機場和火車站，如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖．緊繃的傳送帶AB始終保持恒定的速率運行，一質量為的行李無初速度地放在A處，傳送帶對行李的滑動摩擦力使行李開始做勻加速直線運動，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運動．設行李與傳送帶之間的動摩擦因數，A、B間的距離L＝2m，取.

(1)求行李剛開始運動時所受滑動摩擦力的大小與加速度的大��；
(2)求行李做勻加速直線運動的時間；
(3)如果提高傳送帶的運行速率，行李就能被較快地傳送到B處，求行李從A處傳送到B處的最短時間和傳送帶對應的最小運行速率．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）某老師為說明摩擦可以是動力，將黑板刷置于水平桌面上的書的右端，用水平向右的恒定拉力可將書迅速拉出，而黑板在摩擦力作用下向右運動起來.已知黑板刷和書的質量均為=100g，各接觸面間的動摩擦因素均為0.3，取。

（1）要使書相對于黑板刷運動，求所需拉力的大�。�
（2）若要人眼感知黑板刷有明顯移動，黑板刷（可視為質點）移動的距離必須超過4cm，已知書的長度L=10cm，書的厚度不計，求所需的拉力。

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