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如圖所示光滑水平面有一長木板其質量為mA=1 kg,長木板兩端有兩小物塊,其質量分別為mB=2 kg,mC=5 kg。已知B與A之間、C與A之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,現(xiàn)物塊C以初速度v0=8 m/s向左運動,最終物塊C恰好沒有與B相碰(g=10 m/s2,B、C均可看成質點)。

(1)在此過程中A的最大速度是多大?

(2)此過程中內能增加了多少?

(3)為使B、C不相撞,木板的長度至少為多長?

解:(1)C的加速度為aC=μg=15 m/s2  ;若A、B之間不滑動,則A、B一起加速運動,加速度為aAB=>μg,故假設不成立,即A、B之間存在相對滑動。這樣A的加速度為aA=μg=15m/s2;掃的加速度為aB=μg=5 m/s2  :設A、C經過時間2后速度均變?yōu)関,則v=8-5t=15t,所以t=0.4 s;此時的速度即為A的最大速度,故v=6 m/s  ;

(2)A、C之間相對滑動的距離sCA=sC-sA=v0t-aCt2-aAt2=1.6 m  ;此時A、C不再相對滑動,最終三者的共同速度由動量守恒mcv0=(mA+mB+mC)v可得:v=5 m/s,故內能的增加量為ΔE=mCv02-(mA+mB+mC)v2=60J  ;(3)首先是C與A的相對滑動,當A與C相對靜止后,B與A仍有相對滑動,B與A的總的相對滑動距離可由能量守恒求得:μmBgsAB+μmCgsAC=60得:sAB=2 m  ;所以木板的最小長度為L=sAB+sAC=3.6 m


練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,水平面C點以左是光滑的,C點以右是粗糙的,A、B兩物體之間用輕質彈簧連接,用水平恒力F拉A,使A、B一起沿光滑水平面做勻加速運動,這時彈簧長度為L1;接著它們先后過C點進入表面粗糙的水平面后,A、B還是一起做勻加速運動,此時彈簧長度為L2.若A、B與粗糙水平面之間的動摩擦因數(shù)相同,則下列關系式正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示光滑水平面有一長木板其質量為mA=1kg,長木板兩端有兩小物塊.其質量分別為mB=2kg,mc=5kg,已知B與A之間、C與A之間的動摩擦因數(shù)均為μ=O.5,現(xiàn)物塊C以初速度V.=8m/s向左運動,最終物體C恰好沒有與B相碰(g=10m/s2,B、C均可看成質點)
(1)在此過程中A的最大速度是多大?
(2)此過程中內能增加了多少?
(3)為使B、C不相撞,木板的長度至少為多長?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,水平面內有兩根互相平行且足夠長的光滑金屬軌道,它們間的距離L=0.20m,在兩軌道的左端之間接有一個R=0.10Ω的電阻.在虛線OO′(OO′垂直于軌道)右側有方向豎直向下的勻強磁場,磁感應強度B=0.50T.一根質量m=0.10kg的直金屬桿ab垂直于軌道放在兩根軌道上.某時刻桿ab以v0=2.0m/s且平行于軌道的初速度進入磁場,同時在桿上施加一個水平拉力,使其以a=2.0m/s2的加速度做勻減速直線運動.桿ab始終與軌道垂直且它們之間保持良好接觸.桿ab和軌道的電阻均可忽略.
(1)請你通過計算判斷,在金屬桿ab向右運動的過程中,桿上所施加的水平拉力的方向;
(2)在金屬桿ab向右運動的過程中,求桿中的感應電流為最大值的
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時,水平拉力的大;
(3)從金屬桿ab進入磁場至速度減為零的過程中,電阻R上發(fā)出的熱量Q=0.13J,求此過程中水平拉力做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示光滑水平面有一長木板其質量為,長木板兩端有兩小物塊,其質量分別為,.已知B與A之間、C與A之間的動摩擦因數(shù)均為,現(xiàn)物塊C以初速度向左運動,最終物塊C恰好沒有與B相碰(B、C均可看成質點).
(1)在此過程A的最大速度是多大?
(2)此過程中內能增加了多少?
(3)為使B、C不相撞,木板的長度至少為多長?

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