【題目】A、BC三個(gè)石塊質(zhì)量分別為5m、3mm,放在水平桌上(如圖所示)。水平力F作用在中間石塊上。下面石塊與桌面之間的摩擦因數(shù)為,中間石塊與下面石塊之間的摩擦因數(shù)為,上面石塊與中間石塊之間的摩擦因數(shù)為。試作出如下關(guān)系的圖像。

1)每個(gè)石塊加速度與所施力大小;

2)石塊之間產(chǎn)生的每個(gè)摩擦力與所施力大小。

【答案】1)加速度與所施力大小關(guān)系的圖象如圖甲所示

2)摩擦力與所施力大小的圖象如圖乙所示

【解析】

先整體分析,由于與地面之間的最大摩擦力,所以當(dāng)時(shí),三個(gè)石塊仍保持靜止?fàn)顟B(tài).

當(dāng)力時(shí),三個(gè)石塊一起做加速運(yùn)動(dòng). 之間的最大靜摩擦力的最大加速度. 之間的最大靜摩擦力,的最大加速度為

隨著力逐漸增大,加速度也逐漸增大,各個(gè)接觸面都可能將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng). 但是,在力增大過(guò)程中,先發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律,三個(gè)石塊整體加速度為.

由此解得.

當(dāng)增大到時(shí),之間發(fā)生了滑動(dòng),接下來(lái)將一直以的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng). 而當(dāng)加速度增大到時(shí),之間將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律,石塊共同加速度為.

由此解得

當(dāng)增大到時(shí),之間發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng),接下來(lái)將一直以的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng).

因此我們可以得到結(jié)論:

,

,;

,;

,,.

1)每個(gè)石塊的加速度與所施力大小關(guān)系的圖像如圖乙所示:

2)石塊之間產(chǎn)生的每個(gè)摩擦力與所施力大小關(guān)系的圖像如圖丙所示:

競(jìng)賽中涉及的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,很多是在多對(duì)象(多體)、多過(guò)程的背景下進(jìn)行的,隨著研究對(duì)象及過(guò)程的增多,必然伴隨著信息量的加大,進(jìn)而導(dǎo)致難度增大.

本題涉及多個(gè)對(duì)象間臨界狀態(tài)的分析及比較,如答題者沒有清晰的邏輯思維,具備冷靜處理多信息的能力,要在短時(shí)間內(nèi)比較結(jié)果,其可能性是很小的.

對(duì)于多體問(wèn)題的處理,整體法與隔離法的運(yùn)用必須嫻熟,從而提高解答的準(zhǔn)確率與速度.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中地理 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖為“日歷”示意圖。讀圖,回答問(wèn)題。

1)圖示日期,太陽(yáng)直射的緯度是________,此時(shí)全球正午太陽(yáng)高度的分布規(guī)律是_________,此日后太陽(yáng)直射點(diǎn)向________(方向)移動(dòng)。

2)圖示日期之后,北京地區(qū)________(選擇填空)。

A.白晝漸長(zhǎng)黑夜?jié)u短 B.正午太陽(yáng)高度逐漸變小

C.日落時(shí)刻越來(lái)越早 D.正午人的影長(zhǎng)逐漸變短

3)圖示日期出現(xiàn)極晝的地區(qū)是_____________________,此日后,該地區(qū)極晝范圍將變______(大、。。

4)此時(shí),是地球公轉(zhuǎn)速度較________(快、慢)的時(shí)期,此日后3個(gè)月內(nèi),地球公轉(zhuǎn)速度的變化為______________________

5)冬至?xí)r刻,世界時(shí)的時(shí)間是________________時(shí)________分。

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科目:高中地理 來(lái)源: 題型:

【題目】讀某地地震波速度隨深度的變化圖,完成下面小題。

1該地莫霍界面大約位于地面以下多少千米處

A.5 kmB.17 kmC.33 kmD.2 900 km

2該地可能是下列哪個(gè)地方

A.華北平原B.青藏高原C.南極點(diǎn)D.太平洋

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科目:高中地理 來(lái)源: 題型:

【題目】讀下圖,完成下列各題。

1甲、乙兩城市所在的地形區(qū)是

A. 青藏高原B. 云貴高原C. 成都平原D. 江南丘陵

2圖中MN河段

A. 處在熱帶地區(qū)B. 流域面積廣C. 水力資源豐富D. 支流眾多

3丙地

A. 水稻一年三熟B. 水汽主要來(lái)自太平洋

C. 旅游景觀科學(xué)價(jià)值突出D. 景觀顏色隨季節(jié)變化

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科目:高中地理 來(lái)源: 題型:

【題目】讀下面的經(jīng)緯網(wǎng)示意圖,相鄰的經(jīng)、緯線之間的度數(shù)相差10°,根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列各題。

1關(guān)于各點(diǎn)的方向,下列說(shuō)法正確的是 (  )

A. ①在②的西南方 B. ③在④的正北方

C. ⑤在⑥的正西方 D. ④在⑤的東南方

2②③之間的緯線長(zhǎng)度約為 (  )

A. 555千米 B. 1110千米

C. 2220千米 D. 3330千米

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科目:高中地理 來(lái)源: 題型:

【題目】在光滑水平板上放著一塊質(zhì)量為的板,板上疊放著一個(gè)斜面體和一個(gè)物體(如圖所示),斜面體和物體的質(zhì)量分別為,斜面體斜面的傾角為。已知之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,現(xiàn)用一個(gè)水平恒力F作用在上。問(wèn):F為多大時(shí),三個(gè)物體可保持相對(duì)靜止?

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科目:高中地理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所求,半徑為的空心球繞其本身豎直軸線旋轉(zhuǎn),角速度,在球內(nèi)高度為處有一木塊隨同球一起旋轉(zhuǎn)。問(wèn):

1)摩擦因數(shù)至少為多少時(shí)才能實(shí)現(xiàn)這一情況?

2)當(dāng)時(shí),實(shí)現(xiàn)這一情況的條件是什么?

3)如果木塊的位置有微小的變化或球的角速度有微小的變化,木塊的穩(wěn)定性如何?

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科目:高中地理 來(lái)源: 題型:

【題目】讀“我國(guó)某區(qū)域河、湖水位變化示意圖”,該區(qū)域內(nèi)湖泊與河流涌互補(bǔ)關(guān)系,回答下列各題。

1關(guān)于該河流和湖泊的位置關(guān)系可以確定的是

A. 湖泊位于河流的源頭 B. 湖泊地勢(shì)高于河流

C. 湖泊地勢(shì)低于河流 D. 湖泊與河流相通

2該區(qū)域最可能位于我國(guó)的

A. 華北地區(qū) B. 東北地區(qū) C. 江淮地區(qū) D. 西北地區(qū)

3關(guān)于該區(qū)域河、湖水文特征,敘述正確的是

A. 湖泊儲(chǔ)水量最小的時(shí)間點(diǎn)是② B. 湖泊水位與河流水位同步變化

C. 一年中大部分時(shí)間湖水補(bǔ)給河水 D. 時(shí)間點(diǎn)③比時(shí)間點(diǎn)①河、湖之間水體補(bǔ)給更快

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科目:高中地理 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖中①②兩地均為我國(guó)水土流失嚴(yán)重的地區(qū)。讀圖,完成下面小題。

1形成①地“千溝萬(wàn)壑”景觀的自然原因是

A.風(fēng)化作用B.流水侵蝕C.風(fēng)力侵蝕D.沉積作用

2下列地理現(xiàn)象中,①②兩地共有的是

A.冬季河流結(jié)冰B.廣泛種植玉米和水稻

C.季風(fēng)氣候顯著D.位于地勢(shì)第三級(jí)階梯

3①、②兩地治理環(huán)境問(wèn)題的共同有效措施是

A.平整土地B.改良土壤C.修建梯田D.植樹種草

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同步練習(xí)冊(cè)答案