【題目】某同學(xué)利用暑假參加了一項(xiàng)遙控汽車比賽,比賽場(chǎng)地設(shè)置如圖所示,比賽時(shí),先讓遙控汽車從長木板最右端由靜止開始,以不至于使長木板滑動(dòng)的最大加速度a1=1.0m/s2勻加速起動(dòng),汽車加速前進(jìn)某一適當(dāng)距離時(shí),操縱其急剎車,使其滑行到長木板最左端時(shí)恰與長木板相對(duì)靜止,然后與長木板共同減速滑行直至停下.
已知遙控汽車長度s=0.20m,質(zhì)量m1=2.0kg,長木板長度L=7.20m、質(zhì)量m2=8.0kg,遙控汽車輪胎與長木板之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.50,長木板與地面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.02,取g=10m/s2 , 求:
(1)遙控汽車加速前進(jìn)時(shí),木板所受靜摩擦力的大;
(2)遙控汽車急剎車時(shí),車和木板共同減速滑行時(shí),兩情況下,車和木板的加速度各是多大;
(3)整個(gè)過程中木板滑行的距離.
【答案】
(1)解:對(duì)車:板給車的摩擦力提供車加速運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力故f1=ma1=2×1N=2N
對(duì)板:由于板靜止,根據(jù)二力平衡可知,地面對(duì)板的摩擦力和車對(duì)板的靜摩擦力平衡,即f2=f1=2N
答:遙控汽車加速前進(jìn)時(shí),木板所受靜摩擦力的大小為2N
(2)解:急剎車時(shí),對(duì)車:車在木板上滑行,板對(duì)其摩擦力使其減速即
f12=ma12
f12=μ1mg
解得
對(duì)板:木板向左做加速運(yùn)動(dòng),取向左為正方向
μ1m1g﹣μ2(m1+m2)g=m2a2
解得
長木板與車共同滑行過程,對(duì)于二者組成的系統(tǒng),取向右為正方向,根據(jù)牛頓第二定律可知μ2(m1+m2)=(m1+m2)a3
解得
答:遙控汽車急剎車時(shí),車和木板共同減速滑行時(shí),兩情況下,車和木板的加速度各是5m/s2,1m/s2和0.2m/s2
(3)解:車啟動(dòng)時(shí)的加速度為 ,設(shè)其經(jīng)過位移s1達(dá)到最大速度為vm
設(shè)車急剎車經(jīng)過位移s12與長木板達(dá)到共同速度v
則
設(shè)急剎車時(shí),木板前進(jìn)的位移wies2
則v2=2a2s2
s1+s12﹣s2=L﹣s
聯(lián)立解得
設(shè)車和木板共同減速滑行s22的距離
則v2=2a3s22
整個(gè)過程長木板的滑行的距離d=s2+s22=1.0m
答:整個(gè)過程中木板滑行的距離為1m
【解析】(1)摩擦力提供小車做加速運(yùn)動(dòng),利用木板的共點(diǎn)力平衡求得摩擦力;(2)利用牛頓第二定律求得急剎車階段和共同減速階段的加速度;(3)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求得加速階段急剎車階段小車和木板間的位移,在求得共同減速階段通過的位移即可求得
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解連接體問題的相關(guān)知識(shí),掌握處理連接題問題----通常是用整體法求加速度,用隔離法求力.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)中,如圖(甲)、(乙)所示,某同學(xué)分別用彈簧秤將橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O,記下(甲)圖中彈簧秤的拉力:F1=2.0N、F2=2.6N;(乙)圖中彈簧秤的拉力:F′=3.6N,力的方向分別用虛線OB、OC和OD表示.
(1)請(qǐng)你按圖中的比例尺,在圖(丙)中作出F1、F2的合力F與F′的圖示.
(2)通過多組實(shí)驗(yàn),得到規(guī)律是
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一束電子以大小不同的速率沿圖示方向垂直飛入橫截面是一正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,下列判斷正確的是
A. 電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長,其軌跡線越長
B. 電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長,其軌跡線所對(duì)應(yīng)的圓心角越大
C. 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的電子,其軌跡線不一定重合
D. 電子的速率不同,它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不相同
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一物塊以一定的初速度沿足夠長的光滑斜面底端向上滑出,從滑出至回到斜面底端的時(shí)間為6s,若在物塊上滑的最大位移的一半處設(shè)置一垂直斜面的擋板,仍將該物塊以相同的初速度在斜面底端向上滑出,物塊撞擊擋板前后的速度大小相等、方向相反.撞擊所需時(shí)間不計(jì),則這種情況下物塊從上滑至回到斜面底端的總時(shí)間約為(不計(jì)空氣阻力)( 。
A. 1.0 s B. 1.8 s C. 2.0 s D. 2.6 s
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一束電子(電量為e)以速度v0垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與電子原來入射方向的夾角為30°,則電子的質(zhì)量是多少?穿過磁場(chǎng)的時(shí)間是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,清洗樓房玻璃的工人常用一根繩索將自己懸在空中,工人及其裝備的總重量為G,懸繩與豎直玻璃墻壁的夾角為α,懸繩對(duì)工人的拉力大小為F1 , 玻璃墻壁對(duì)工人的彈力大小為F2 , 則下列說法中正確的是( )
A.懸繩對(duì)工人的拉力F1=
B.若緩慢增加懸繩的長度,F(xiàn)1與F2的合力不變
C.若緩慢增加懸繩的長度,F(xiàn)1與F2都減小
D.若緩慢增加懸繩的長度,F(xiàn)1減小,F(xiàn)2增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,物體質(zhì)量為m=2kg,靜置于水平面上,它與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,用大小為F=10 N、方向與水平方向夾角θ=45°的拉力F拉動(dòng)物體,拉動(dòng)4s后,撤去拉力F,物體最終停下來.(取g=10m/s2)試求:
(1)物體前4s運(yùn)動(dòng)的加速度是多大?
(2)物體從開始出發(fā)到停下來,物體的總位移是多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】合力與分力下列說法中正確的是( )
A.合力的大小一定大于每一個(gè)分力的大小
B.合力的大小至少大于其中一個(gè)分力的大小
C.合力的大小可能比每一個(gè)分力都大,也有可能比每一個(gè)分力都小
D.合力的大小隨兩分力之間的夾角的增大而增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一U形玻璃管豎直放置,左端開口,右端封閉,左端上部有一光滑的輕活塞。初始時(shí),管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖所示。用力向下緩慢推活塞,直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時(shí)為止。求此時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動(dòng)的距離。已知玻璃管的橫截面積處處相同;在活塞向下移動(dòng)的過程中,沒有發(fā)生氣體泄漏;大氣壓強(qiáng)p0=75.0 cmHg。環(huán)境溫度不變。
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