【題目】如圖所示,在光滑的水平長(zhǎng)直軌道上,有一質(zhì)量為M3kg、長(zhǎng)度為L2m的平板車(chē)以速度v04m/s勻速運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻將質(zhì)量為m1kg的小滑塊輕放在平板車(chē)的中點(diǎn),小滑塊與車(chē)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0.2,取g10m/s2

(1)若小滑塊最終停在平板車(chē)上,小滑塊和平板車(chē)摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為多少?

(2)若施加一個(gè)外力作用在平板車(chē)上使其始終保持速度為v04m/s的勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)小滑塊放到平板車(chē)中點(diǎn)的同時(shí),對(duì)該小滑塊施加另一個(gè)與平板車(chē)運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F,要保證滑塊不能從平板車(chē)的左端掉下,恒力F大小應(yīng)該滿(mǎn)足什么條件?

(3)(2)的情況下,力F取最小值,要保證滑塊不從平板車(chē)上掉下,力F的作用時(shí)間應(yīng)該在什么范圍內(nèi)?

【答案】(1)6J (2) F6N (3) 0.5st1.08s

【解析】

(1)由動(dòng)量守恒定律列出等式,由能量守恒求解;

(2)根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解;

(3)F取最小值,當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到達(dá)車(chē)右端時(shí),與車(chē)達(dá)共同速度.根據(jù)根據(jù)牛頓第二定律和幾何關(guān)系求解.

(1)由動(dòng)量守恒定律得:

計(jì)算得出:

由能量守恒得:

(2)設(shè)恒力F取最小值為F1,滑塊加速度為a1,此時(shí)滑塊恰好到達(dá)車(chē)的左端,

則滑塊運(yùn)動(dòng)到車(chē)左端的時(shí)間

…..

由幾何關(guān)系有:

…..

由牛頓定律有:

…….

①②③式代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出:

則恒力F大小應(yīng)該滿(mǎn)足條件是.

(3)F取最小值,當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到車(chē)左端后,為使滑塊恰不從右端滑出,相對(duì)車(chē)先做勻加速運(yùn)動(dòng)(設(shè)運(yùn)動(dòng)加速度為a2,時(shí)間為t2),再做勻減速運(yùn)動(dòng)(設(shè)運(yùn)動(dòng)加速度大小為a3)。到達(dá)車(chē)右端時(shí),與車(chē)達(dá)共同速度.則有:

………

…………

…………

由④⑤⑥式代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出:

則力F的作用時(shí)間t應(yīng)滿(mǎn)足:

答:(1)若小滑塊最終停在平板車(chē)上,小滑塊和平板車(chē)摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為6J

(2)恒力F大小應(yīng)該滿(mǎn)足

(3)(2)的情況下,力F取最小值,要保證滑塊不從平板車(chē)上掉下,力F的作用時(shí)間應(yīng)該在.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生正弦交流電的圖象,當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后,所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示,以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說(shuō)法不正確的是(

A. 線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3:2

B. 在圖中t = 0時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為零

C. 交流電a的瞬時(shí)值為V

D. 交流電b的最大值為V

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【題目】如圖所示,(a)圖表示光滑平臺(tái)上,物體A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小車(chē)上,車(chē)與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不計(jì),(b)圖為物體A與小車(chē)的v-t圖像,由此可知( ).

A. 小車(chē)B獲得的動(dòng)能

B. 小車(chē)上表面至少的長(zhǎng)度

C. 物體A與小車(chē)B的質(zhì)量之比

D. A與小車(chē)B上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)

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【題目】如圖甲所示,質(zhì)量m2 kg的物體置于傾角為θ53°的固定斜面的底端(斜面足夠長(zhǎng)),對(duì)物體施加平行于斜面向上的拉力Ft12 s時(shí)拉力大小變?yōu)樵瓉?lái)的三分之一并反向,t23 s時(shí)撤去外力,物體運(yùn)動(dòng)的部分vt圖象如圖乙所示,設(shè)物體受到的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取g10 m/s 2,sin 53°0.8求:

1物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)和拉力F的大。

23 s后再經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間物體回到斜面底端。

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【題目】如圖所示,A、B兩物體從同一點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),從A、B兩物體的位移圖象可知下述說(shuō)法中正確的是(  )

A.AB兩物體同時(shí)自同一位置向同一方向運(yùn)動(dòng)

B.A、B兩物體自同一位置向同一方向運(yùn)動(dòng),BA晚出發(fā)2 s

C.A、B兩物體速度大小均為10 m/s

D.A、B兩物體在A出發(fā)后4 s時(shí)距原點(diǎn)20 m處相遇

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【題目】研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50 Hz,記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示,在紙帶上選擇0、1、2、34、56個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,紙帶旁并排放著有最小分度為毫米的刻度尺。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

1)計(jì)算小車(chē)通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”的瞬時(shí)速度為v2______m/s,計(jì)數(shù)點(diǎn)“4”的瞬時(shí)速度為v4______m/s.

2)根據(jù)(1)中的數(shù)據(jù)求出小車(chē)的加速度是a________m/s2.

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A. 線框abcd中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值是BSω

B. 線框abcd中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值是BSω

C. 線框平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí),流經(jīng)線框的電流最大

D. 線框平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),流經(jīng)線框的電流最大

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A. 時(shí)間內(nèi),物體做減速運(yùn)動(dòng)

B. 時(shí)物體的速度最大,最大值為

C. 時(shí)間內(nèi),物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

D. 時(shí)間內(nèi),物體先沿正方向運(yùn)動(dòng),后沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

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A.

B.

C.

D.

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