精英家教網(wǎng)如圖所示,質(zhì)量M=4kg的小車放在水平光滑的平面上,在小車左端加一水平推力F=6N,當(dāng)小車向右運動的速度達到2m/s時,在小車前端輕輕地放上一個大小不計,質(zhì)量為m=1kg的小物塊,物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,小車足夠長.g取10m/s2,求:
(1)放小物塊后,小物塊及小車的加速度各為多大;
(2)經(jīng)多長時間兩者達到相同的速度;
(3)從小物塊放上小車開始,經(jīng)過t=4s小物塊通過的位移大小為多少.
分析:(1)分別隔離對物塊和小車受力分析,根據(jù)牛頓第二定律分別求出小物塊和小車的加速度.
(2)根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式,抓住速度相等,求出經(jīng)歷的時間.
(3)根據(jù)運動學(xué)公式求出物塊在2s內(nèi)做勻加速直線運動的位移和速度,然后物塊和小車一起做勻加速直線運動,結(jié)合位移公式求出后2s內(nèi)的位移,從而得出4s內(nèi)物塊的位移.
解答:解:(1)對物塊由牛頓第二定律有:μmg=mam
物塊的加速度:am=μg=2m/s2
對小車由牛頓第二定律有:F-μmg=MaM
小車的加速度:aM=
F-μmg
M
=1m/s2

(2)設(shè)經(jīng)t時間兩者達到相同,有:amt=v0+aMt
得:t=2s          
(3)在開始2s內(nèi)小物塊的位移:s1=
1
2
amt2=4m

2s末速度:v=amt=4m/s
在接下來的2s物塊與小車相對靜止,一起做加速運動
且加速度:a=
F
M+m
=1.2m/s2

這2s內(nèi)的位移:s2=vt+
1
2
at2=10.4m

通過的總位移s=s1+s2=14.4m
答:(1)小物塊放后,小物塊及小車的加速度各為2m/s2、1m/s2
(2)經(jīng)2s時間兩者達到相同的速度.
(3)經(jīng)過t=4s小物塊通過的位移大小為14.4m.
點評:解決本題的關(guān)鍵理清物塊和小車的運動情況,結(jié)合運動學(xué)公式靈活求解,注意物塊與小車速度相等后一起做勻加速直線運動.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量m=4.0kg的物體與地面的動摩擦因數(shù)μ=0.50,物體在與地面成θ=37°的恒力F作用下,由靜止開始運動,運動0.20s撤去F,又經(jīng)過0.40s物體剛好停下.(sin37°=0.60)求:
(1)撤去F后物體運動過程中加速度的大;
(2)撤去F時物體的速度;
(3)F的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,質(zhì)量M=4.0kg的長木板B靜止在光滑的水平地面上,在其右端放一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊A(可視為質(zhì)點).初始時刻,A、B分別以v0=2.0m/s向左、向右運動,最后A恰好沒有滑離B板.已知A、B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.40,取g=10m/s2.求:
(1)A、B相對運動時的加速度aA和aB的大小與方向;
(2)A相對地面速度為零時,B相對地面運動已發(fā)生的位移x;
(3)木板B的長度l.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?重慶一模)如圖所示,質(zhì)量M=4.0kg的滑板B靜止于光滑的水平面上.滑板右端固定著一根輕質(zhì)彈簧,彈簧的自由端C到滑板左端的距離L=0.5m,在L=0.5m這一段滑板上B與木塊A之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,而彈簧的自由端C到彈簧固定端D所對應(yīng)的滑板上表面光滑.可視為質(zhì)點的木塊A質(zhì)量m=1.0kg,靜止于滑板的左端.滑板B受水平向左的恒力F=14.0N,作用一定時間后撤去該力,此時木塊A恰好運動到滑板C處(g取10.0m/s2).試求:
(1)恒力F的作用時間t;
(2)彈簧貯存的最大彈性勢能;
(3)彈簧再次恢復(fù)原長時,A、B速度各多大?分析論證A能否從B上落下?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)質(zhì)量M=2.0kg的小鐵塊靜止于水平軌道AB的A端.導(dǎo)軌及支架ABCD形狀及尺寸如圖所示,質(zhì)量m=4.0kg.它只能繞通過支架D點垂直于紙面水平轉(zhuǎn)動,其中心在圖中的O點,現(xiàn)有一細(xì)線沿導(dǎo)軌拉小鐵塊,拉力F=12N,小鐵塊和導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)μ=0.50.g取10m/s2從小鐵塊運動時起,導(dǎo)軌(及支架)能保持靜止的最長時間是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量M=4.0kg,長L=4.0m的木板B靜止在光滑水平地面上,木板右端與豎直墻壁之間距離為s=6.0m,其上表面正中央放置一個質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊A,A與B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.現(xiàn)用大小為F=18N的推力水平向右推B,兩者發(fā)生相對滑動,作用1s后撤去推力F,通過計算可知,在B與墻壁碰撞時A沒有滑離B.設(shè)B與墻壁碰撞時間極短,且無機械能損失,重力加速度g=10m/s2.求A在B上滑動的整個過程中,A,B系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能增量.

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