(18分)物體A的質(zhì)量M=1kg,靜止在光滑水平面上的平板車B的質(zhì)量為m=0.5kg、長(zhǎng)L=1m。某時(shí)刻A以v0=4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面,在A滑上B的同時(shí),給B施加一個(gè)水平向右的拉力。忽略物體A的大小,已知A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)µ=0.2,取重力加速度g=10m/s2.試求:

(1)若F=5N,物體A在小車上運(yùn)動(dòng)時(shí)相對(duì)小車滑行的最大距離;
(2)如果要使A不至于從B上滑落,拉力F大小應(yīng)滿足的條件。

(1)最大距離0.5m   (2)1N≤F≤3N

解析試題分析:(1)物體A滑上木板B以后,作勻減速運(yùn)動(dòng),有µmg =maA 得aA=µg="2" m/s2  2分
木板B作加速運(yùn)動(dòng),有F+µmg=MaB,得:aB="14" m/s2        2分
兩者速度相同時(shí),有V0-aAt=aBt,得:t=0.25s       2分
A滑行距離:SA=V0t-aAt2/2      1分
B滑行距離:SB=aBt2/2    1分
最大距離:△s= SA- SB=0.5m      1分
(2)物體A不滑落的臨界條件是A到達(dá)B的右端時(shí),A、B具有共同的速度v1,則:
        1分
又:         1分
可得:aB=6m/s2   1分     F+µm1g= m2aB  則F=1N      1分
若F<1N,則A滑到B的右端時(shí),速度仍大于B的速度,于是將從B上滑落,所以F必須大于等于1N。   1分
當(dāng)F較大時(shí),在A到達(dá)B的右端之前,就與B具有相同的速度,之后,A必須相對(duì)B靜止,才不會(huì)從B的左端滑落。即有:F=(m+m)a,  1分  µm1g =m1a 1分
所以:F=3N   1分
若F大于3N,A就會(huì)相對(duì)B向左滑下。
綜上:力F應(yīng)滿足的條件是: 1N≤F≤3N    1分
考點(diǎn):牛頓第二定律;勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系;勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(本題8分)我國(guó)某城市某交通路口綠燈即將結(jié)束時(shí)會(huì)持續(xù)閃爍3 s,而后才會(huì)變成黃燈,再在3秒黃燈提示后再轉(zhuǎn)為紅燈。2013年1月1日實(shí)施新的交通規(guī)定:黃燈亮?xí)r車頭已經(jīng)越過停車線的車輛可以繼續(xù)前行,車頭未越過停車線的若繼續(xù)前行則視為闖黃燈,屬于交通違章行為。(本題中的剎車過程均視為勻減速直線運(yùn)動(dòng))
(1)若某車在黃燈開始閃爍時(shí)剎車,要使車在黃燈閃爍的時(shí)間內(nèi)停下來且剎車距離不得大于18 m,該車剎車前的行駛速度不能超過多少?
(2)若某車正以v0=15 m/s的速度駛向路口,此時(shí)車距停車線的距離為L(zhǎng)=48.75 m,當(dāng)駕駛員看到綠燈開始閃爍時(shí),經(jīng)短暫考慮后開始剎車,該車在紅燈剛亮?xí)r恰停在停車線以內(nèi)。求該車駕駛員的允許的考慮時(shí)間。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(19分)某天,張叔叔在上班途中沿行步道向一公交車站走去,發(fā)現(xiàn)一輛公交車正從身旁的平直公路駛過,此時(shí),張叔叔的速度是1m/s,公交車的速度是15m/s,他們距車站的距離為50m.假設(shè)公交車在行駛到距車站25m處開始剎車,剛好到車站停下,停車10s后公交車又啟動(dòng)向前開去.張叔叔的最大速度是6m/s,最大起跑加速度為2.5m/s2,為了安全乘上該公交車,他用力向前跑去.
(1)公交車剎車過程視為勻減速運(yùn)動(dòng),則其加速度大小是多少?
(2)分析張叔叔能否在公交車停在車站時(shí)安全上車.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(13分)如圖所示,質(zhì)量不計(jì)、勁度系數(shù)為k=600N/m的彈簧一端固定在傾角為37°的光滑斜面底端,另一端拴住質(zhì)量m1="4" kg的物塊P,與P緊靠的是質(zhì)量m2="8" kg的重物Q,系統(tǒng)處于靜止,F(xiàn)給Q施加一個(gè)方向沿斜面向上的力F,使它從靜止開始沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng),已知在前0.2 s時(shí)間內(nèi),F(xiàn)為變力,0.2 s以后,F(xiàn)為恒力。sin37°=0.6,g取10 m/s2;求:

(1)系統(tǒng)靜止時(shí),彈簧的形變量
(2)物塊Q勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度的大小
(3)力F的最大值與最小值

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(8分)離地高h(yuǎn)=500m的空中自由落下一個(gè)小球,不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2。求:
(1)小球落到地面經(jīng)過的時(shí)間t1;
(2)小球落地前最后1秒內(nèi)的位移Δh。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖,質(zhì)量M=8kg的小車放在光滑的水平面上,在小車左端加一水平力F="10" N,當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到2. 5m/s時(shí),在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì),質(zhì)量為m=2kg的小物塊,物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,小車足夠長(zhǎng)。g取10m/s2,求:

(1)小物塊放上后,小物塊及小車的加速度各為多大?
(2)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度?
(3)物體從放在小車上開始經(jīng)t=1.5s通過的位移大小?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分) 物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng),取g=10m/s2,若在運(yùn)動(dòng)的前5s內(nèi)通過的路程為65m,則其初速度大小可能為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,水平平臺(tái)的右端安裝有輕質(zhì)滑輪,質(zhì)量為的物塊A放在與滑輪相距的平臺(tái)上,現(xiàn)有一輕繩跨過定滑輪,左端與物塊連接,右端掛質(zhì)量為的小球B,繩拉直時(shí)用手托住小球使其在距地面h高處?kù)o止,繩與滑輪間的摩擦不計(jì),重力加速度為)。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力. 

(1)某探究小組欲用上述裝置測(cè)量物塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)。放開小球,系統(tǒng)運(yùn)動(dòng),該小組對(duì)小球勻加速下落過程拍得同一底片上多次曝光的照片如圖所示,拍攝時(shí)每隔1s曝光一次,若小球直徑為20cm,求物塊A與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)設(shè)小球著地后立即停止運(yùn)動(dòng),已知,要使物塊A不撞到定滑輪,求小球下落的最大高度h?(假設(shè)小球距地面足夠高)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)一物塊以一定的初速度沿斜面向上滑出,利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),在計(jì)算機(jī)屏幕上得到其速度大小隨時(shí)間的變化關(guān)系圖像如圖所示。求:(g=10m/s2

(1)物塊上滑和下滑的加速度大小a1、a2。
(2)物塊向上滑行的最大距離s。
(3)斜面的傾角θ及物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

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