如圖所示,光滑水平面上靜止放著長(zhǎng)L=1.6m,質(zhì)量為M=3kg的木板(厚度不計(jì)),一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小物體放在木板的最右端,m和M之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,今對(duì)木板施加一水平向右的拉力F,(g取10m/s2
(1)為使兩者保持相對(duì)靜止,F(xiàn)不能超過多少?
(2)如果F=10N,求小物體離開木板時(shí)的速度?
分析:(1)當(dāng)小物體相對(duì)于木板剛要滑動(dòng)時(shí),F(xiàn)達(dá)到最大,此時(shí)兩者之間的靜摩擦力達(dá)到最大值.先以小物體為研究對(duì)象,由牛頓第二定律求出加速度,再以整體為研究對(duì)象求解F的最大值.
(2)由題F=10N時(shí),小物體相對(duì)于木板相對(duì)滑動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律分別求出小物體和木板的加速度.當(dāng)小物體離開木板時(shí),木板相對(duì)于小物體的位移等于L,由位移公式求出時(shí)間,再由速度公式求解小物體離開木板時(shí)的速度.
解答:解:
(1)當(dāng)小物體相對(duì)于木板剛要滑動(dòng)時(shí),設(shè)兩物體的加速度為a.以小物體為研究對(duì)象,由牛頓第二定律得
     μmg=ma 得到a=μg
再以整體為研究對(duì)象得 F=(M+m)a=μ(M+m)g=0.1×(3+1)×10N=4N 
(2)小物體的加速度 a1=
μmg
m
=μg=0.1×10=1m/s2

木板的加速度 a2=
F-μmg
M
=
10-0.1×1×10
3
=3m/s2

 
1
2
a2t2-
1
2
a1t2=L

解得物體滑過木板所用時(shí)間t=
1.6
s

物體離開木板時(shí)的速度v1=a1t=
1.6
m/s

答:(1)為使兩者保持相對(duì)靜止,F(xiàn)不能超過4N;
    (2)如果F=10N,小物體離開木板時(shí)的速度為
1.6
m/s
點(diǎn)評(píng):本題中涉及臨界問題:當(dāng)兩接觸物體剛要相對(duì)滑動(dòng)時(shí),靜摩擦力達(dá)到最大.第(2)問關(guān)鍵抓住兩物體的位移關(guān)系.
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如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相接,導(dǎo)軌半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧,脫離彈簧后當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運(yùn)動(dòng)完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn).試求:
(1)彈簧開始時(shí)的彈性勢(shì)能;
(2)物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)克服阻力做的功;
(3)物體離開C點(diǎn)后落回水平面時(shí)的速度大小和方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,光滑水平面與一半徑為R處在豎平面內(nèi)的光滑圓軌道相切,質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)進(jìn)入圓軌道,在圖中虛線位置脫離軌道,重力加速度為g,下述說法正確的是( 。

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如圖所示,光滑水平面MN左端擋板處有一彈射裝置P,右端N與處于同一高度的水平傳送帶之間的距離可忽略,水平部分NQ的長(zhǎng)度L=8m,皮帶輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)傳送帶以v=2m/s的速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng).MN上放置兩個(gè)質(zhì)量都為m=1.0kg的小物塊A、B,它們與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4.開始時(shí),A、B靜止,A、B間壓縮一輕質(zhì)彈簧,其彈性勢(shì)能EP=16J.現(xiàn)解除鎖定,彈開A、B,并迅速移走彈簧.
(1)求物塊B被彈開時(shí)速度的大。
(2)A與P相碰后靜止,當(dāng)物塊B返回水平面MN后,A被P彈出,A、B相碰后粘在一起向右滑動(dòng),要使A、B連接體剛好從Q端滑出,求P對(duì)A做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?如東縣模擬)如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)粗糙的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)銜接,BC為導(dǎo)軌的直徑,與水平面垂直,導(dǎo)軌半徑為R,一個(gè)質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s至A處.小球從A處由靜止釋放被彈開后,以速度v經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道,之后向上運(yùn)動(dòng)恰能沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),求:
(1)釋放小球前彈簧的彈性勢(shì)能;
(2)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度和落到水平面時(shí)離B點(diǎn)的距離;
(3)小球在由B到C過程中克服阻力做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,光滑水平面內(nèi),一根細(xì)繩一端固定,另一端系一小球,現(xiàn)讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則(  )

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