14.如圖所示,將小砝碼置于桌面上的薄紙板上,用水平向右的拉力將紙板迅速抽出,砝碼的移動(dòng)很小,幾乎觀察不到,這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn),若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為2m和m,各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.重力加速度為g.要使紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng),所需拉力的大小至少應(yīng)大于(  )
A.3μmgB.4μmgC.5μmgD.6μmg

分析 隔離物體受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求得加速度,找出使紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)的臨界條件即可判斷

解答 解:(1)當(dāng)紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)時(shí),設(shè)砝碼的加速度為a1,紙板的加速度為a2,則有:
f1=μ•2mg=2ma1
得:a1=$\frac{{f}_{1}}{{m}_{1}}$=μg
F-f1-f2=m2a2
發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)需要紙板的加速度大于砝碼的加速度,即:a2>a1
所以:F=f1+f2+m2a2>f1+f2+m2a1=μ•2mg+μ•3mg+μmg=6μmg
即:F>6μmg
故選:D

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接體的運(yùn)動(dòng),應(yīng)用隔離法分別受力分析,列運(yùn)動(dòng)方程,難度較大

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用如圖甲所示的裝置來研究有關(guān)做功的問題.

(1)如圖甲,在保持M>>m條件下,可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力,在控制小車的質(zhì)量不變的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn).在實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,再放開紙帶,已知交流電的頻率為50Hz.如圖乙是在m=100g,M=1kg情況下打出的一條紙帶,O為起點(diǎn),A、B、C為過程中的三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出,有關(guān)數(shù)據(jù)如圖乙,則打B點(diǎn)時(shí)小車的動(dòng)能為0.95J,從開始運(yùn)動(dòng)到打至B點(diǎn)時(shí),繩的拉力對(duì)小車做功W=1.0J.(保留2位有效數(shù)字g=9.8m/s2
(2)在第(1)中繩的拉力對(duì)小車做功W大于小車獲得的動(dòng)能Ek,請(qǐng)你舉出導(dǎo)致這一結(jié)果的主要原因摩擦沒有能完全抵消,沙與沙桶的重力大于繩的拉力.(寫出一種即可)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖,足夠長的均勻玻璃管水平靜置,管內(nèi)有一段質(zhì)量為m,帶電量為q(正電)的水銀封閉著一段長為L0的氣柱.空中有大小恒定不變、方向豎直向上的電場(chǎng),大氣壓強(qiáng)為p0.將管豎立,使開口端在上,設(shè)溫度不變,此時(shí)封閉氣柱長為0.8L0.水銀柱的橫截面積為S,求:
(1)開口向上豎直放置時(shí)氣體的壓強(qiáng)多大?
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大。
(3)如果將電場(chǎng)方向變成向下,則后來氣柱的長度是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,板長為L,靜止在光滑的水平面上,人和板的質(zhì)量分別為M,m,人從板左端走到右端,則( 。
A.整個(gè)系統(tǒng)任何時(shí)刻動(dòng)量都守恒
B.整個(gè)系統(tǒng)全過程機(jī)械能守恒
C.若某時(shí)刻人對(duì)地的速度大小為v,此時(shí)板對(duì)地的速度大小為$\frac{m}{M}$v
D.人走到板的右端時(shí),板的位移為$\frac{m}{M}$L

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示,質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向射中木塊,并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運(yùn)動(dòng),若木塊對(duì)子彈的阻力大小為f,視為恒定,求:從子彈進(jìn)入木塊開始到兩者相對(duì)靜止時(shí),木塊前進(jìn)距離L及子彈進(jìn)入木塊的深度s的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖(甲)所示,質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上,t=0時(shí)刻,將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放,小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn),然后又被彈起離開彈簧,上升到一定高度后再下落,如此反復(fù).通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器,測(cè)出這一過程彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖(乙)所示,則( 。
A.t1時(shí)刻小球動(dòng)能最大
B.t2時(shí)刻小球動(dòng)能最大
C.t2~t3這段時(shí)間內(nèi),小球的動(dòng)能先增加后減少
D.t2~t3這段時(shí)間內(nèi),小球增加的動(dòng)能等于彈簧減少的彈性勢(shì)能

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.某日有霧的清晨,一艘質(zhì)量為m=500t的輪船,從某碼頭由靜止起航做直線運(yùn)動(dòng),并保持發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率等于額定功率不變,經(jīng)t0=10min后,達(dá)到最大行駛速度vm=20m/s,霧也恰好散開,此時(shí)船長突然發(fā)現(xiàn)航線正前方S=480m處,有一只拖網(wǎng)漁船以v=5m/s的速度沿垂直航線方向勻速運(yùn)動(dòng),且此時(shí)漁船船頭恰好位于輪船的航線上,輪船船長立即下令采取制動(dòng)措施,附加了恒定的制動(dòng)力F=1.0×105N,結(jié)果漁船的拖網(wǎng)越過輪船的航線時(shí),輪船也恰好從該點(diǎn)通過,從而避免了事故的發(fā)生.已知漁船連同拖網(wǎng)總長度L=200m(不考慮拖網(wǎng)漁船的寬度),假定水對(duì)船阻力的大小恒定不變,求:
(1)輪船減速時(shí)的加速度a;
(2)輪船的額定功率P;
(3)發(fā)現(xiàn)漁船時(shí),輪船離開碼頭的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.某實(shí)驗(yàn)小組通過研究發(fā)現(xiàn),采用如圖所示裝置可以得到小車和小盤的質(zhì)量,步驟如下:
①取一盒總質(zhì)量為m0=0.2kg的砝碼放置在小車上,不掛小盤,調(diào)節(jié)斜木板的傾角,使小車能勻速滑下;
②掛上小盤,使小車無初速滑下,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶,并根據(jù)紙帶計(jì)算加速度;
③從小車上取質(zhì)量為mx的砝碼放到小盤中,重復(fù)步驟(2),測(cè)出對(duì)應(yīng)的加速度;
④改變mx的大小,重復(fù)步驟(3),得到mx及a的數(shù)據(jù),作出a-mx的圖線;則:
(1)步驟①中調(diào)節(jié)木板的傾角使小車能勻速下滑的目的是平衡摩擦力.通過實(shí)驗(yàn)判斷小車做勻速運(yùn)動(dòng)的依據(jù)是紙帶上打出的點(diǎn)跡是否均勻分布.
(2)該實(shí)驗(yàn)中是否需要滿足小車和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤和砝碼的質(zhì)量?不需要(填“需要”或“不需要”)
(3)若求得圖線的斜率k=25m/(kg•s2),截距b=0.5m/s2,g取10m/s2,則可知小盤的質(zhì)量m1=0.02kg,小車的質(zhì)量m2=0.18kg.

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8.如圖所示,在光滑的水平面上放置A、B兩個(gè)物體,其中B物體帶有一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的彈簧.A的物體質(zhì)量為m,當(dāng)物體A以速度v向著B運(yùn)動(dòng),并壓縮彈簧,在壓縮彈簧的過程中,下面說法不正確的是( 。
A.在任意時(shí)刻,A、B兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)的總動(dòng)量都為mv
B.在任意時(shí)刻,A、B兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)的總動(dòng)能都為$\frac{1}{2}$mv2
C.在任意的一段時(shí)間內(nèi),A、B兩個(gè)物體受到的沖量大小相等
D.當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí),A、B兩個(gè)物體的速度相同

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