(10分)如圖所示,將小砝碼置于桌面上的薄紙板上,用水平向右的拉力將紙板迅速抽出,砝碼的移動(dòng)很小,幾乎觀察不到,這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn)。若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為m1和m2,各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度為g。

(1)當(dāng)紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)時(shí),求紙板所受摩擦力的大小;
(2)要使紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng),求所需拉力的大小;
(3)本實(shí)驗(yàn)中,m1 =0.5kg,m2 =0.1kg,μ=0.2,砝碼與紙板左端的距離d=0.1m,取g ="10" m/ s2。若砝碼移動(dòng)的距離超過l ="0.002" m,人眼就能感知。為確保實(shí)驗(yàn)成功,紙板所需的拉力至少多大?
(1) (2)F>(3)F=22.4N


試題分析:(1)砝碼對(duì)紙板的摩擦力為,桌面對(duì)紙板的摩擦力如圖所示,
所以紙板受到的摩擦力
(2)設(shè)砝碼的加速度為,由牛頓第二定律
紙板的加速度為,由牛頓第二定律
兩物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),則解得
(3)紙板抽出前,砝碼運(yùn)動(dòng)的距離
紙板運(yùn)動(dòng)的距離為
紙板抽出前,砝碼在桌面上運(yùn)動(dòng)的距離
由物體的位移關(guān)系知砝碼移動(dòng)的距離超過l=x1+x2
由題意知,
解得
將m1 =0.5kg,m2 =0.1kg,μ=0.2,砝碼與紙板左端的距離d=0.1m代入上式得F=22.4N
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一物體在A、B兩點(diǎn)的正中間由靜止開始運(yùn)動(dòng)(設(shè)不會(huì)超越A、B),其加速度隨時(shí)間變化如圖所示。設(shè)向A的加速度為正方向,若從出發(fā)開始計(jì)時(shí),則物體的運(yùn)動(dòng)情況是

A.先向A,后向B,再向A,又向B,4秒末靜止在原處
B.先向A,后向B,再向A,又向B,4秒末靜止在偏向A的某點(diǎn)
C.先向A,后向B,再向A,又向B,4秒末靜止在偏向B的某點(diǎn)
D.一直向A運(yùn)動(dòng),4秒末靜止在偏向A的某點(diǎn)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,兩平行金屬板A、B板長L=8cm,兩板間距離d=8cm,A板比B板電勢高300V,一帶正電的粒子電量C,質(zhì)量kg,沿兩板中線垂直電場線飛入電場,初速度 m/s,粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后,進(jìn)入PS的右側(cè),已知兩界面MN、PS相距為cm.在界面PS右側(cè)與A板在同一水平線上放置熒光屏bc.(粒子所受重力不計(jì))
 
(1)求粒子飛出平行金屬板時(shí)速度的大小和方向;
(2)求出粒子經(jīng)過界面PS時(shí)離P點(diǎn)的距離h為多少;
(3)若PS右側(cè)與A板在同一水平線上距離界面PS為cm的O點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷C,(圖中未畫出,設(shè)界面PS右邊點(diǎn)電荷的電場分布不受界面等影響,界面PS左邊不存在點(diǎn)電荷的電場),試求粒子穿過界面PS后打在熒光屏bc的位置離O點(diǎn)的距離為多少?(靜電力常數(shù),  

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,小滑塊在較長的固定斜面頂端,以初速度υ0=2m/s、加速度a=2m/s2沿斜面加速向下滑行,在到達(dá)斜面底端前1s內(nèi),滑塊所滑過的距離為L,其中L為斜面長.求:滑塊在斜面上滑行的時(shí)間t和斜面的長度L.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的某質(zhì)點(diǎn),在第二秒內(nèi)的位移是6m,那么它在第四秒內(nèi)的位移是    (  )  
A.8mB.9mC.10mD.14m

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,物體A的質(zhì)量M=1kg,靜止在光滑水平面上的平板車B的質(zhì)量為m=0.5kg、長為L=1m.某時(shí)刻物體A以v0=4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面,在A滑上B的同時(shí),給B施加一個(gè)水平向右的拉力F=5N.忽略物體A的大小,已知A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,重力加速度取g=10m/s2,試求:

(1)物體A在平板車上經(jīng)多長時(shí)間與平板車有相同的速度;
(2)物體A在小車上運(yùn)動(dòng)時(shí)相對(duì)小車向右滑行的最大距離.
(3)如果要使A不至于從B上滑落,拉力F大小應(yīng)滿足的條件.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體,先后經(jīng)過a、b兩點(diǎn)時(shí)的速度分別是v和7v,通過ab段的時(shí)間是t,則下列判斷正確的是
A.經(jīng)過ab中點(diǎn)的速度是4v
B.經(jīng)過ab中間時(shí)刻的速度是4v
C.前t/2時(shí)間通過的位移比后t/2時(shí)間通過的位移少l.5vt
D.前1/2位移所需的時(shí)間是后1/2位移所需時(shí)間的2倍

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)某一長直的賽道上,有一輛F1賽車,前方200m處有一安全車以10m/s的速度勻速前進(jìn),這時(shí)賽車從靜止出發(fā)以2m/s2的加速度追趕,試求:
(1)賽車何時(shí)追上安全車?追上之前與安全車最遠(yuǎn)相距是多少米?
(2)當(dāng)賽車剛好追上安全車時(shí),賽車手立即剎車,使賽車以4m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng),問兩車再經(jīng)過多長時(shí)間第二次相遇?(設(shè)賽車可以從安全車旁經(jīng)過而不發(fā)生相撞)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某物體由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng),物體所受合力F隨時(shí)間t的變化圖象如圖所示,下列關(guān)于該物體運(yùn)動(dòng)情況的說法正確的是
A.物體在前8s內(nèi)始終向同一方向運(yùn)動(dòng)
B.物體在8 s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)
C.物體在2~4 s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
D.物體在0~4 s和在4~8 s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反

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