【題目】如圖,質(zhì)量M=1 kg的木板靜止在水平面上,質(zhì)量m=1 kg、大小可以忽略的鐵塊靜止在木板的右端.設(shè)最大摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,已知木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1,鐵塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4,取g=10 m/s2.現(xiàn)給鐵塊施加一個(gè)水平向左的力F.
(1)若力F恒為8 N,經(jīng)1 s鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的左端.求:木板的長(zhǎng)度L;
(2)若力F從零開(kāi)始逐漸增加,且木板足夠長(zhǎng).試通過(guò)分析與計(jì)算,在圖中作出鐵塊受到的摩擦力f隨力F大小變化的圖像.
【答案】(1)1 m (2)f-F圖像見(jiàn)解析
【解析】(1)鐵塊,由牛頓第二定律F-μ2mg=ma1①
木板,由牛頓第二定律μ2mg-μ1(M+m)g=Ma2②
設(shè)木板的長(zhǎng)度為L(zhǎng),經(jīng)時(shí)間t鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的左端,則
s木=a2t2③
s鐵=a1t2④
又s鐵-s木=L⑤
聯(lián)立①②③④⑤式,解得L=1 m⑥
(2)①當(dāng)F≤μ1(m+M)g=2 N時(shí),系統(tǒng)沒(méi)有被拉動(dòng),靜摩擦力與外力成正比,
即f=F
②當(dāng)F>μ1(m+M)g=2 N時(shí),如果M、m相對(duì)靜止,鐵塊與木板有相同的加速度a,則
F-μ1(m+M)g=(m+M)a⑦
F-f=ma⑧
解得F=2f-2⑨
此時(shí)f≤μ1mg=4 N,也即F≤6 N⑩
所以當(dāng)2 N<F≤6 N時(shí),f=+1 N
③當(dāng)F>6 N時(shí),M、m相對(duì)滑動(dòng),此時(shí)鐵塊受到的摩擦力為f=μ2mg=4 N
圖像如圖所示:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,不變形、足夠長(zhǎng)、質(zhì)量為m1=0.2 kg的“U”形金屬導(dǎo)軌PQMN放在絕緣水平桌面上,QP與MN平行且距離d=1 m,Q、M間導(dǎo)體電阻阻值R=4 Ω,右內(nèi)側(cè)緊靠?jī)晒潭ń^緣小立柱1、2;光滑金屬桿KL電阻阻值r=1 Ω,質(zhì)量m2=0.1 kg,垂直于QP和MN,與QM平行且距離L=0.5 m,左側(cè)緊靠?jī)晒潭ń^緣小立柱3、4.金屬導(dǎo)軌與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,其余電阻不計(jì).從t=0開(kāi)始,垂直于導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖乙所示.
(1)求在整個(gè)過(guò)程中,導(dǎo)軌受到的靜摩擦力的最大值fmax;
(2)如果從t=2 s開(kāi)始,給金屬桿KL水平向右的外力,外力對(duì)金屬桿作用的功率保持不變?yōu)镻0=320 W,桿到達(dá)最大速度時(shí)撤去外力,求撤去外力后QM上產(chǎn)生的熱量QR=?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于超重和失重現(xiàn)象的描述中正確的是( )
A. 電梯正在減速上升,在電梯中的乘客處于失重狀態(tài)
B. 磁懸浮列車(chē)在水平軌道上加速行駛時(shí),列車(chē)上的乘客處于超重狀態(tài)
C. 在空中運(yùn)動(dòng)的鉛球處于超重狀態(tài)
D. 電梯勻速下降時(shí),在電梯中的乘客處于失重狀態(tài)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】航天飛機(jī)在完成對(duì)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后,在A點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,B為軌道Ⅱ上的一點(diǎn),如圖所示,關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中不正確的有 ( )
A. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A的速度小于經(jīng)過(guò)B的速度
B. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A的動(dòng)能小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)A 的動(dòng)能
C. 在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期
D. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)A的加速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一滑塊從半圓形光滑軌道上端由靜止開(kāi)始滑下,當(dāng)滑到最低點(diǎn)時(shí),關(guān)于滑塊動(dòng)能大小和對(duì)軌道最低點(diǎn)的壓力,下列結(jié)論正確的是( )
A. 軌道半徑越大,滑塊動(dòng)能越大,對(duì)軌道的壓力越大
B. 軌道半徑不變,滑塊的質(zhì)量越大,滑塊動(dòng)能越大,對(duì)軌道的壓力越小
C. 軌道半徑越大,滑塊動(dòng)能越大,對(duì)軌道的壓力與半徑無(wú)關(guān)
D. 軌道半徑不變,滑塊的質(zhì)量越大,滑塊動(dòng)能越大,對(duì)軌道的壓力不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)用如圖所示裝置,通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)探究動(dòng)量守恒。測(cè)量所得入射球A的質(zhì)量為mA,被碰撞小球B的質(zhì)量為mB,圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影,實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放,找到其平均落點(diǎn)的位置P,測(cè)得平拋射程為OP;再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,與小球B相撞,分別找到球A和球B相撞后的平均落點(diǎn)M、N,測(cè)得平拋射程分別為OM和ON。要實(shí)現(xiàn)A與B碰撞后不反彈,A、B兩球的質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系是mA_______mB(填大于、小于或等于),當(dāng)所測(cè)物理量滿(mǎn)足表達(dá)式__________________時(shí),即說(shuō)明兩球碰撞中動(dòng)量守恒;如果還滿(mǎn)足表達(dá)式________________時(shí),則說(shuō)明兩球的碰撞為彈性碰撞。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖甲是張明同學(xué)站在壓力傳感器上做下蹲、起跳動(dòng)作的示意圖,點(diǎn)P是他的重心位置.圖乙是根據(jù)傳感器采集到的數(shù)據(jù)畫(huà)出的力—時(shí)間圖線(xiàn).兩圖中a~g各點(diǎn)均對(duì)應(yīng),其中有幾個(gè)點(diǎn)在圖甲中沒(méi)有畫(huà)出.取重力加速度g=10m/s2.根據(jù)圖象分析可知( )
A.張明的重力為1500N
B.c點(diǎn)位置張明處于失重狀態(tài)
C.e點(diǎn)位置張明處于超重狀態(tài)
D.張明在d點(diǎn)的加速度小于在f點(diǎn)的加速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在邊長(zhǎng)為a的正方形區(qū)域內(nèi)有以對(duì)角線(xiàn)為邊界,垂直于紙面的兩個(gè)方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等.紙面內(nèi)一邊長(zhǎng)為a的正方形導(dǎo)線(xiàn)框沿著x軸勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,在t=0時(shí),導(dǎo)線(xiàn)框運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)O處且恰好開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域.取順時(shí)針?lè)较驗(yàn)閷?dǎo)線(xiàn)框中感應(yīng)電流的正方向,則下列圖象中能夠正確表示從t=0時(shí)刻開(kāi)始感應(yīng)電流與導(dǎo)線(xiàn)框位移關(guān)系的是( )
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)跳高比賽中,小明成功跳過(guò)了1.7m的高度,若忽略空氣阻力,則下列說(shuō)法正確的是
A.小明起跳時(shí)地面對(duì)他的支持力與重力是一對(duì)平衡力
B.小明起跳以后在上升過(guò)程中處于超重狀態(tài)
C.小明下降過(guò)程中處于失重狀態(tài)
D.小明起跳以后在下降過(guò)程中重力消失了
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