【題目】物體A的質(zhì)量m=lkg,一靜止在光滑水平面上的平板車B的質(zhì)量為M=05kg,平板車長為L=1m。某時(shí)刻Avo=4m/s向右的初速度滑上平板車B的上表面,在A滑上平板車B的同時(shí),給平板車B施加一個(gè)水平向右的拉力.忽略物體A的大小,已知A與平板車B之間的動摩擦因數(shù),取重力加速度g=10m/s2.試求:

(1)F=5N,求剛開始運(yùn)動的一小段時(shí)間內(nèi),A、B的加速度;

(2)F=5N,物體A在平板車上運(yùn)動時(shí)相對平板車向前滑行的最大距離;

(3)如果要使A不至于從平板車B上滑落,拉力F大小應(yīng)滿足的條件.

【答案】(1)aA=2 m/s2,;(2)0.5m;(3)1N≤F≤3N

【解析】

物塊滑上平板車,物塊做勻減速運(yùn)動,小車做勻加速直線運(yùn)動,當(dāng)兩者速度相同時(shí),物塊在小車上相對運(yùn)動的距離最大,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求出物體A在小車上運(yùn)動時(shí)的加速度和相對小車滑行的最大距離;物體A不滑落的臨界條件是A到達(dá)B的右端時(shí),A、B具有共同的速度,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求出拉力的最小值。另一種臨界情況是A、B速度相同后,一起做勻加速直線運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律求出拉力的最大值,從而得出拉力F的大小范圍.

(1)由牛頓第二定律,對物體A有: 得aA=g=2 m/s2

對平板車B有:

得:

(2)物體A滑上平板車B以后,物體作勻減速運(yùn)動,平板車作勻加速運(yùn)動,兩者速度相同時(shí),物體A在平板車上相對小車向前滑行的距離最大。

得:t=0.25s

此過程:A滑行距離:

B滑行距離: m

此時(shí)物體A相對小車向前滑行的距離最大:

(3)物體A不從車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:………②

又:……………③

由② ③式,可得: m/s2

代入①式得:

若F<1N,則A滑到B的右端時(shí),速度仍大于B的速度,于是將從小車B的右端滑落。

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,才不會從B的左端滑落。

即有:,

m1g =m1am   

解之得:F=3N

若F大于3N,A就會從小車B的左端滑下。

綜上:力F應(yīng)滿足的條件是: 1N≤F≤3N

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(1)請判斷該粒子帶何種電荷,并求出其比荷

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2)實(shí)驗(yàn)時(shí)重錘應(yīng)該是連接在紙帶的_____端(填“A“B

3)紙帶上19各點(diǎn)為計(jì)時(shí)點(diǎn),利用x1x2可算出實(shí)驗(yàn)測得的重力加速度為g_____(保留兩位有效數(shù)字)。

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