【題目】物體A的質(zhì)量M=1kg,靜止在光滑水平面上,平板車B的質(zhì)量為、長,某時刻A向右的初速度滑上木板B的上表面,在A滑上B的同時,給B施加一個水平向右的拉力忽略物體A的大小,已知AB之間的動摩擦因數(shù),取重力加速度,試求:

(1)若,物體A在小車B上相對小車B滑行的時間和最大距離;

(2)如果要使A不至于從B上滑落,拉力F的大小應(yīng)滿足的條件。

【答案】(1)0.4s0.8m ;(2)1N≤F≤3N

【解析】

(1)物體A滑上木板B以后,作勻減速運動,由牛頓第二定律得

Mg=maA

解得

aA=g=0.2×10 m/s2=2m/s2

木板B作加速運動,由牛頓第二定律得

F+Mg=maB

代入數(shù)據(jù)解得

aB=8m/s2

兩者速度相同時

v0-aAt=aBt

解得

t=0.4s

A滑行距離

代入數(shù)據(jù)解得

B滑行距離

代入數(shù)據(jù)解得

代入數(shù)據(jù)解得,最大距離

x=xA-xB=0.8m

(2)物體A不滑落的臨界條件是A到達(dá)B的右端時,AB具有共同的速度v1,有

又有

代入數(shù)據(jù)解得

aB=6m/s2

由牛頓第二定律得

F+Mg=maB

解得

F=maB-Mg=0.5×6-0.2×1×10=1N

F1N,則A滑到B的右端時,速度仍大于B的速度,于是將從B上滑落,所以F必須大于等于1N;

當(dāng)F較大時,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,才不會從B的左端滑落.由牛頓第二定律得

mg=ma

可得

a=μg=0.2×10 m/s2=2m/s2

則有

F=M+ma=1+0.5×2N=3N

F大于3N,A就會相對B向左滑下;

綜上所述,力F應(yīng)滿足的條件是

1N≤F≤3N

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長的木板靜止在粗的水平地面上,木板的質(zhì)量M2kg,與地面間的動摩擦因數(shù);在木板的左放置一個質(zhì)量m2kg的小鉛塊(視為質(zhì)點),小鉛塊與木板間的動摩擦因數(shù). 現(xiàn)給鉛塊一向右的初速度v04m/s,使其在木板上滑行,木板獲得的最大速度v1m/s,取g10m/s2,從鉛塊剛滑上木板到木板達(dá)到最大速度的過程中,求:

1)本板運動的位移;

2)鉛塊與木板間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能.

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【題目】如圖所示,一個繞圓心軸MN勻速轉(zhuǎn)動的金屬圓盤,勻強磁場垂直于圓盤平面,磁感應(yīng)強度為B,圓盤中心C和圓盤邊緣D通過電刷與螺線管相連,圓盤轉(zhuǎn)動方向如圖所示,則下述結(jié)論中正確的是

A. 圓盤上的電流由圓心流向邊緣

B. 圓盤上的C點電勢高于D點電勢

C. 金屬圓盤上各處電勢相等

D. 螺線管產(chǎn)生的磁場,F端為N

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【題目】現(xiàn)有一輛長為5 m的汽車以v115 m/s的速度行駛,在離鐵路與公路交叉點175 m處,汽車司機突然發(fā)現(xiàn)離交叉點200 m處有一列長300 m的列車以v220 m/s的速度行駛過來,為了避免事故的發(fā)生,汽車司機如果立刻剎車做勻減速運動,則最小加速度為多少?汽車司機如果立刻做勻加速運動,則最小加速度應(yīng)為多少?

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【題目】質(zhì)量為m的小球由輕繩ab分別系于一輕質(zhì)細(xì)桿的A點和B點,如右圖所示,繩a與水平方向成θ角,繩b在水平方向且長為l,當(dāng)輕桿繞軸AB以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時,小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,則下列說法正確的是(  )

A. a繩的張力不可能為零

B. a繩的張力隨角速度的增大而增大

C. 當(dāng)角速度,b繩將出現(xiàn)彈力

D. b繩突然被剪斷,則a繩的彈力一定發(fā)生變化

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【題目】如圖所示,甲、乙兩個小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲,甲和他的冰車總質(zhì)量共為M=30kg,乙和他的冰車總質(zhì)量也是30kg,游戲時甲推著一個質(zhì)量m=15kg的箱子和他一起以大小為v0=2m/s的速度滑行,乙以同樣大小的速度迎面滑來,為了避免相撞,甲突然將箱子沿冰面推給乙,箱子滑到乙處時乙迅速把它抓住,若不計冰面的摩擦,問甲至少要以多大的速度(相對地面)將箱子推出,才能避免與乙相撞.

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1小球在斜面上的相碰點C與B點的水平距離是多少?

2小球經(jīng)過管道的B點時,受到管道的作用力大小FNB的大小和方向為多少?

3為了使小球能從管道B點拋出,小球在A點的速度至少為多大?

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A. 兩物體均沿切線方向滑動

B. 兩物體仍隨圓盤一起做圓周運動,不發(fā)生滑動

C. 兩物體均沿半徑方向滑動,離圓盤圓心越來越遠(yuǎn)

D. 物體B仍隨圓盤一起做勻速圓周運動,物體A發(fā)生滑動,離圓盤圓心越來越遠(yuǎn)

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A. 從時刻t1t2,鉤碼處于失重狀態(tài),從時刻t3t4,鉤碼處于超重狀態(tài)

B. t1t2時間內(nèi),電梯可能在向下運動

C. t1t4時間內(nèi),電梯可能先加速向下,接著勻速向下,再減速向下

D. t1t4時間內(nèi),電梯可能先加速向上,接著勻速向上,再減速向上

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