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.
(1)0.25s(2)0.5m(3)1N≤F≤3N
解析試題分析:(1)物體A滑上木板B后做勻減速運(yùn)動(dòng),有,解得
木板B做加速運(yùn)動(dòng),有,解得:aB=14m/s2
兩者速度相同時(shí)有 v0-aAt=aBt 解得:t=0.25s
(2)達(dá)到共同速度時(shí),物體A在小車上運(yùn)動(dòng)時(shí)相對小車向右滑行的距離最大
A滑行距離:
B滑行距離:
最大距離:
(3)物體A不從B右端滑落的臨界條件是A到達(dá)B的右端時(shí),A、B具有共同的速度v1,則:
又:
聯(lián)立以上兩式,可得:aB=6m/s2
再代入②式得:
當(dāng)F較大時(shí),在A到達(dá)B的右端之前,就與B具有相同的速度,之后,A必須相對B靜止,才不會(huì)從B的左端滑落。即有:,
所以F=3N
綜上:力F應(yīng)滿足的條件是1N≤F≤3N
考點(diǎn):牛頓定律及運(yùn)動(dòng)公式的綜合應(yīng)用。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(8分)如圖所示,為某汽車做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,由圖可知,
(1)0-10s,10-40s,40-50s汽車的加速度;
(2)求全過程的平均速度;
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(10分)一輛汽車以72km/h的速度在平直公路上行駛,現(xiàn)因故緊急剎車,已知汽車剎車過程中加速度的大小為5m/s2,求
(1)汽車剎車3s末和5s末的速度
(2)汽車從開始剎車到6s末所通過的位移
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(10分)現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),它們之間存在大小恒定的引力F。已知甲球質(zhì)量為3m,乙球質(zhì)量為m。A、B為光滑水平面上的兩點(diǎn),距離為L。某時(shí)刻甲球以向左的速度v0經(jīng)過A點(diǎn),同時(shí)乙球以向右的速度v0經(jīng)過B點(diǎn),求:
(1)甲球加速度的大小;
(2)當(dāng)兩球相距最遠(yuǎn)時(shí),甲球速度的大。
(3)甲、乙兩球的最大距離。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,在足夠大的粗糙水平面上,有一直角坐標(biāo)系,在坐標(biāo)原點(diǎn)處有一物體,質(zhì)量m=5kg,物體和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.08,物體受到沿坐標(biāo)軸的三個(gè)恒力F1、F2、F3的作用而靜止于水平面.其中F1=3N,方向沿x軸正方向;F2=4N,方向沿y軸負(fù)方向;F3沿x軸負(fù)方向,大小未知,從t=0時(shí)刻起,F(xiàn)1停止作用,到第2秒末,F(xiàn)1再恢復(fù)作用,同時(shí)F2停止作用.物體與水平面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度的大小g=10m/s2.
(1)判斷F3的大小是否一定等于3N;(要求有必要的計(jì)算推理過程.)
(2)求物體靜止時(shí)受到的摩擦力的大小和方向;
(3)求第2s末物體速度的大。
(4)求第4s末物體所處的位置坐標(biāo);
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示在光滑水平Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi),小球在區(qū)域ABEO和MNCD水平方向均僅受到大小皆為F的水平恒力,在ABEO區(qū)域F力的方向沿X軸負(fù)方向,在MNCD區(qū)域F力的方向沿y軸負(fù)方向,在中間的DENM區(qū)域不受任何水平力的作用.兩恒力區(qū)域的邊界均是邊長為L的正方形,即AO=OM=MD=DC=L,如圖所示.
(1)在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放一小球,求小球離開ABCD區(qū)域的位置坐標(biāo).
(2)在ABEO區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放小球,小球恰能從ABCD區(qū)域左下角D處(即X軸上X=﹣2L處)離開,求所有釋放點(diǎn)的位置坐標(biāo)滿足的關(guān)系.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(18分)如圖甲所示,在PQ左側(cè)空間有方向斜向右上的勻強(qiáng)電場E1在PQ右側(cè)空間 有一豎直向上的勻強(qiáng)電場E2="0.4N/C,還有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B(圖甲中未畫" 出)和水平向右的勻強(qiáng)電場E3 (圖甲中未畫出),B和E3隨時(shí)間變化的情況如圖乙所 示,MN為距PQ邊界2.295m的豎直墻壁,現(xiàn)有一帶正電的微粒質(zhì)量為4x1O 7kg電量為1xlO 5C,從左側(cè)電場中距PQ邊界m的A處無初速釋放后,沿直線以1m/s速度垂直PQ邊界進(jìn)入右側(cè)場區(qū),設(shè)進(jìn)入右側(cè)場時(shí)刻t=0,取g = lOm/s2.求:
(1)PQ左側(cè)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E1,的大小及方向。(sin37°=0.6);
(2)帶電微粒在PQ右側(cè)場區(qū)中運(yùn)動(dòng)了1.5s時(shí)的速度的大小及方向;
(3)帶電微粒在PQ右側(cè)場區(qū)中運(yùn)動(dòng)多長時(shí)間與墻壁碰撞?()
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(8分)為了安全,在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離,已知某高速公路的最高限速為120km/h,假設(shè)前方車輛突然停止,后車司機(jī)從發(fā)現(xiàn)這一情況,經(jīng)操縱剎車到汽車開始減速所經(jīng)歷的時(shí)間(即反應(yīng)時(shí)間)t=0.50s,剎車時(shí)汽車受到阻力的大小f為汽車重力的0.40倍,該高速公路上汽車間的距離至少應(yīng)該是多少?取重力加速度g=10m/s2
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(10分)如圖所示,質(zhì)量m= 2.0kg的木塊靜止在水平面上,用大小F="20" N、方向與水平方向成θ=37°角的力拉動(dòng)木塊,當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)到x=10m時(shí)撤去力F。不計(jì)空氣阻力。已知木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)µ=0.2,sin37° =0.6,cos37°=0.8。g取10m/s2。求:
(1)撤去力F時(shí)木塊速度的大小;
(2)撤去力F后木塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
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