如圖所示,一質(zhì)量為M=3kg的平板車靜止在光滑的水平地面上,其右側(cè)足夠遠處有一障礙物A,質(zhì)量為m=2kg的b球用長L=2m的細(xì)線懸掛于障礙物正上方,一質(zhì)量也為m的滑塊(視為質(zhì)點),以υ0=7m/s的初速度從左端滑上平板車,同時對平板車施加一水平向右的、大小為6N的恒力F,當(dāng)滑塊運動到平板車的最右端時,二者恰好相對靜止,此時撤去恒力F。當(dāng)平板車碰到障礙物A后立即停止運動,滑塊則水平飛離平板車后立即與b球正碰,并與b粘在一起。已知滑塊與平板車間的動摩擦因數(shù)=0.3,g取1Om/s2,求:

(1)撤去恒力F前,滑塊、平板車的加速度各為多大,方向如何?
(2)平板車的長度是多少?
(3)懸掛b球的細(xì)線能承受的最大拉力為50N,通過計算說明a、b兩球碰后,細(xì)線是否會斷裂?
(1)    (2分)  方向水平向左a2=  (2分)  方向水平向右(2) (3) T=48N<50N     ∴細(xì)線不會斷裂
解:(1)根據(jù)牛頓第二定律,
對滑塊:al==g=   (2分)  方向水平向左 (1分)
對平板車:a2=  (2分)  方向水平向右 (1分)   
(2)滑塊滑至平板車的最右端過程中,
對滑塊:                    (2分)
對平板車車:                       (2分)
解得:車長                        (2分)
(3)由(2)中解得:v1=4m/s                          (1分)
滑塊與小球碰撞,動量守恒: mvl=2mv2   v2=2m/s       (2分)
碰后滑塊和小球在最低點:                 (2分)
解得:T=48N<50N     ∴細(xì)線不會斷裂             (1分)
本題考查的是對牛頓第二定律和動量守恒定律及圓周運動等問題的綜合運用的問題,平板車靜止在光滑的水平地面上,水平方向的受力分析對平板車只有摩擦力和F,對物體m只有摩擦力,故可由牛二定律得出加速度;利用勻變速直線運動的規(guī)律可計算出車長;再根據(jù)動量守恒和圓周運動向心力問題得出繩的拉力T;
練習(xí)冊系列答案
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(10分)如圖16所示,斜面體質(zhì)量為M,傾角為θ,與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,用細(xì)繩豎直懸掛一質(zhì)量為m的小球靜止在光滑斜面上,當(dāng)燒斷繩的瞬間,至少以多大的水平向右的力由靜止拉動斜面體,小球才能做自由落體運動到地面?

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如圖所示,兩個質(zhì)量分別為m1=2 kg、m2=3 kg的物體置于光滑的水平面上,中間用輕質(zhì)彈簧測力計連接.兩個大小分別為F1=30 N、F2=20 N的水平拉力分別作用在m1、m2上,則
A.彈簧測力計的示數(shù)是10 N
B.彈簧測力計的示數(shù)是26 N
C.在突然撤去F1的瞬間,m1的加速度不變
D.在突然撤去F2的瞬間,m1的加速度不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4的四個物體彼此用輕繩連接,放在光滑的桌面上,拉力F1、F2分別水平地加在m1、m4上,如圖-8所示。求物體系的加速度a和連接m2、m3輕繩的張力F。(F1>F2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在光滑水平面上有一質(zhì)量為m的物塊受到水平恒力F的作用而運動,在其正前方固定一個足夠長的勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,如圖所示。當(dāng)物塊與彈簧接觸且向右運動的過程中,下列說法正確的是
A.物塊一直減速至速度為零
B.物塊的加速度先減小后增大
C.當(dāng)彈力等于F后,物塊將靜止在水平面上
D.當(dāng)物塊的速度為零時,彈簧的壓縮量等于

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的球與輕彈簧Ⅰ和水平細(xì)線Ⅱ相連,Ⅰ、Ⅱ的另一端分別固定于P、Q.球靜止時,Ⅰ中拉力大小為T1,Ⅱ中拉力大小為T2,當(dāng)僅剪斷Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬間,球的加速度應(yīng)是(   )
A.若剪斷Ⅰ,則,方向水平向右
B.若剪斷Ⅱ,則,方向水平向左
C.若剪斷Ⅰ,則,方向沿著Ⅰ的延長線
D.若剪斷Ⅱ,則,方向豎直向上

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,質(zhì)量為m的物體,以某一初速度從A點向下沿光滑半圓軌道運動。軌道半徑為R,若物體通過B點時的速率為,不計空氣阻力,求:
(1)物體在B點時對軌道的壓力為多大
(2)物體在A點時的速度
(3)物體離開C點后還能上升多高。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在一個傾角為的斜面上,有一個質(zhì)量為m、電量為q的帶正電物體,空間存在著方向垂直斜面向下的勻強磁場,磁感強度大小為B,帶電物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為,它在斜面上沿什么方向、以多大的速度運動,可以保持勻速直線運動的狀態(tài)不變?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

建筑工地有一種“深坑打夯機”。工作時,電動機帶動兩個緊壓夯桿的滾輪勻速轉(zhuǎn)動可將夯桿從深為h=6.4m的坑中提上來。當(dāng)夯桿底端升至坑口時,夯桿被釋放,最后夯桿在自身重力作用下,落回深坑,夯實坑底。之后,兩個滾輪再次壓緊,夯桿再次被提上來,如此周而復(fù)始工作。已知兩個滑輪邊緣的線速度v恒為4m/s,每個滾輪對夯桿的正壓力F=2×104N,滾輪與夯桿間的動摩擦因素µ=0.3,夯桿質(zhì)量m=1×103kg,坑深h=6.4m。假定在打夯過程中坑的深度變化不大,.取g=10m/s2,求:

(1)每個打夯周期中 電動機對夯桿所做的功;
(2)每個打夯周期中滑輪對夯桿間因摩擦而產(chǎn)生的熱量;
(3)打夯周期

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