【題目】如圖所示,一質(zhì)量為M=4kg,長(zhǎng)為L=1.5m的木板放在水平地面上,已知木板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,在此木板的右端上還有一質(zhì)量為m=1kg的鐵塊,且視小鐵塊為質(zhì)點(diǎn),木板厚度不計(jì);今對(duì)木板突然施加一個(gè)水平向右的拉力。

1)若不計(jì)鐵塊與木板間的摩擦,且拉力為8N,則小鐵塊經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間將離開木板?

2)若鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,鐵塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,要想小鐵塊對(duì)地的總位移不超過(guò)1.5m,則施加在木板水平向右的拉力滿足什么條件?(g=10m/s2

【答案】12 s2F≥39N

【解析】試題分析:不計(jì)鐵塊與木板間的摩擦,當(dāng)木板運(yùn)動(dòng)時(shí),鐵塊相對(duì)于地面不動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律求出木板的加速度,從而根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出木板運(yùn)行位移為L時(shí)所需的時(shí)間,即小鐵塊離開木板的時(shí)間;根據(jù)牛頓第二定律分別求出鐵塊在木板上、鐵塊在地面上運(yùn)動(dòng)的加速度,以及木板運(yùn)動(dòng)的加速度,抓住鐵塊的總位移等于在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)相對(duì)于地面的位移和在地面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移之和,以及鐵塊相對(duì)木板的位移等于鐵塊的位移與木板的位移之差,運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出拉力的范圍

1)對(duì)長(zhǎng)木板受力分析,根據(jù)牛頓第二定律有:

代入數(shù)據(jù)解得:a1=0.75 m/s2

木板運(yùn)動(dòng)的位移為:

代入數(shù)據(jù)解得:t=2 s

(2)相對(duì)地面:鐵塊在木版上時(shí)根據(jù)牛頓第二定律可得加速度為a1=μ1g=2m/s2

鐵塊在地面上時(shí)根據(jù)牛頓第二定律有:a2=μ2g=1m/s2

木板對(duì)地面加速度,根據(jù)牛頓第二定律有:

其中:f1=μ1mgf2=μ2(m+M)g

鐵塊相對(duì)地面位移有2a1x1=v12 2a2x2=v12

位移關(guān)系滿足x2+ x1≤1.5m

令鐵塊在木版上滑行時(shí)間為t1,則鐵塊對(duì)地面位移

木板對(duì)地面位移,而且x= x1+L

聯(lián)立以上解得: F≥39N

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用伏安法測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,所給的器材有:
A.電壓表V:0~3~15V
B.電流表A:0~0.6~3A
C.滑動(dòng)變阻器R1(總阻值20Ω)
D.滑動(dòng)變阻器R2(總阻值100Ω)
E.開關(guān)S和導(dǎo)線若干

(1)電壓表量程選用;滑動(dòng)變阻器選用(填R1或R2);
(2)在圖中將電壓表加入實(shí)驗(yàn)電路中;
(3)在U﹣I圖中已畫出七組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),請(qǐng)根據(jù)這些點(diǎn)作出U﹣I并由圖線求出:E=V,r=Ω

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】減速帶是交叉路口常見的一種交通設(shè)施,車輛駛過(guò)減速帶時(shí)要減速,以保障行人的安全,當(dāng)汽車前輪剛爬上減速帶時(shí),減速帶對(duì)車輪的彈力為F,如圖中彈力F畫法正確且分解合理的是( )
A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為糧袋的傳送裝置,已知AB間長(zhǎng)度為L,傳送帶與水平方向的夾角為θ,工作時(shí)運(yùn)行速度為v,糧袋與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,正常工作時(shí)工人在A點(diǎn)將糧袋放到運(yùn)行中的傳送帶上,關(guān)于糧袋從AB的運(yùn)動(dòng),以下說(shuō)法正確的是(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)(

A. 糧袋到達(dá)B點(diǎn)的速度與v比較,可能大,也可能相等或小

B. 糧袋開始運(yùn)動(dòng)的加速度為,若L足夠大,則以后將一定以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)

C. L足夠大,則糧袋從AB一定先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)再做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D. 不論μ大小如何,糧袋從AB一直勻加速運(yùn)動(dòng),且

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組在探究加速度與物體受力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)出如下的實(shí)驗(yàn)方案,其實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示.已知小車質(zhì)量M=400g,砝碼盤質(zhì)量M0=10g,所使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電頻率f=50Hz.其實(shí)驗(yàn)步驟是:

A.按圖中所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置;

B.調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng);

C.取下細(xì)繩和砝碼盤,記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m;

D.再接通電源,然后放開小車,打出一條紙帶,由紙帶求得小車的加速度a;

E.重新掛上細(xì)繩和砝碼盤,改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量,調(diào)節(jié)墊塊的位置,改變傾角,重復(fù)B-D步驟,求得小車在不同合外力F作用下的加速度.

回答下列問(wèn)題:g=10m/s2

(1)按上述方案做實(shí)驗(yàn),是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量?_______(”).

(2)實(shí)驗(yàn)中打出的其中一條紙帶如圖2,由該紙帶可求得小車的加速度a= ______m/s2.此時(shí)砝碼盤中所加砝碼質(zhì)量為________ g(本題結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的真空空間中,僅在正方體中的黑點(diǎn)處存在著電荷量大小相等的點(diǎn)電荷,則圖中a,b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均相同的是( )
A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】蹦極是一項(xiàng)非常刺激的體育運(yùn)動(dòng)。某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落,圖中a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)度位置,c是人所到達(dá)的最低點(diǎn),b是人靜止地懸吊著時(shí)的平衡位置人在從P點(diǎn)下落到最低點(diǎn)c點(diǎn)的過(guò)程中( )

A. 人在Pa段做自由落體運(yùn)動(dòng),處于完全失重狀態(tài)

B. 人在ab段做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng),處于失重狀態(tài)

C. bc段繩的拉力大于人的重力,人處于超重狀態(tài)

D. c點(diǎn),人的速度為零,處于平衡狀態(tài)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,放在長(zhǎng)木板上的木塊質(zhì)量為m,當(dāng)木板與水平方向夾角為α時(shí),木塊靜止在長(zhǎng)木板上.

1)求此時(shí)木塊所受的彈力和摩擦力各多大?

2)當(dāng)把木塊的傾角增大到θθα)時(shí),木塊剛好沿長(zhǎng)木板勻速下滑,求木塊和木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列各圖中,運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向、磁場(chǎng)方向和電荷的受力方向之間的關(guān)系正確的是( )
A.
B.
C.
D.

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