(19分）如圖，在傾角為37°的足夠長(zhǎng)的光滑斜面上，放一質(zhì)量為mA=0.2kg的薄板A,A板上、下段由不同材料構(gòu)成，下段表面光滑，長(zhǎng)度l=3m，上段表面粗糙；質(zhì)量為的金屬塊B(視為質(zhì)點(diǎn)）位于A的最下端,B與A上段間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1；質(zhì)量為的物塊C通過輕線繞過定滑輪與B相連。忽略滑輪質(zhì)量及軸間的摩擦，A, B間最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力。開始時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)在外力作用下，處子靜止?fàn)顟B(tài)，輕線被拉直。．求：

（1）撤去外力的瞬間，A, B, C的加速度分別是多大？
（2）撤去外力后的整個(gè)過程中，因摩擦產(chǎn)生的熱量Q=？（繩足夠長(zhǎng)，B始終沒滑出A板）

（1）   （2）

解析試題分析：（1）撤去外力前，C平衡則有繩子拉力，B平衡則有繩子拉力
即 
撤去外力的瞬間，BC的受力情況不變，所以  
對(duì)薄板A，沿斜面方向有重力沿斜面向下的分力，沒有摩擦力，所以又有
得
（2）由于斜面和A板下段表面都光滑，撤去外力后，A板從靜止開始向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，只要金屬塊B在A板下段表面上，B、C就保持靜止不動(dòng)。A板運(yùn)動(dòng)到金屬塊B在其上段表面上后，B和C受滑動(dòng)摩擦力作用將一起以相同大小的加速度做加速運(yùn)動(dòng)。設(shè)A板上段剛滑到B下方時(shí)速度為vA，則

解得此過程無摩擦力，沒有熱量產(chǎn)生。
B在A板上端表面時(shí)，設(shè)A板加速度為，B和C加速度為，輕線拉力為，則
  
  
 
解得
A、B、C最終達(dá)到速度相等。假設(shè)速度相等之后，A、B間的靜摩擦力f小于最大靜摩擦力，即A、B相對(duì)靜止，A、B、C三者加速度大小相同，設(shè)為，則



 
即，假設(shè)成立，之后A、B相對(duì)靜止。
設(shè)A、B、C達(dá)到相等速度v1所需時(shí)間為t，則
  
解得
設(shè)在時(shí)間t內(nèi)， A通過的距離是xA，B和C通過的距離是xB，則


解得


考點(diǎn)：功能關(guān)系 勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律 受力分析 牛頓第二定律

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）中國女子冰壺隊(duì)近年來在國際比賽中取得了令人鼓舞的成績(jī)。如圖是冰壺賽道的簡(jiǎn)易圖，A點(diǎn)表示發(fā)球點(diǎn)，B為釋放點(diǎn)，C為對(duì)方的營(yíng)壘中心。假如比賽時(shí)隊(duì)員從A點(diǎn)對(duì)冰壺施加一個(gè)恒定的推力，使冰壺從靜止開始運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)時(shí)撤掉推力，冰壺靠慣性繼續(xù)前進(jìn)，直到停在對(duì)方的營(yíng)壘中心C。設(shè)A、C間距離為x=52m，冰壺與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，冰壺的質(zhì)量為m=20kg，我方運(yùn)動(dòng)員對(duì)冰壺施加的推力F=52N，求：（g取10m/s2）

（1）冰壺在力F作用過程中發(fā)生位移xl的大小；
（2）撤去力F后冰壺繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間t。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

有一質(zhì)量為2kg的小球穿在長(zhǎng)L=1m的輕桿頂部，輕桿與水平方向成θ=37°．求：

（1）若靜止釋放小球，1s后小球到達(dá)輕桿底端，則小球到達(dá)桿底時(shí)它所受重力的功率為多少？
（2）若在豎直平面內(nèi)給小球施加一個(gè)垂直輕桿方向的恒力，靜止釋放小球后保持它的加速度大小1m/s2，且沿桿向下運(yùn)動(dòng)，則這樣的恒力大小為多少？(g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，質(zhì)量m＝6kg的物塊靜止在水平桌面上，受到與水平方向成θ＝37°角的作用力F。（sin37°＝0．6 cos37°＝0．8 g＝10m／s2）

（1）F=20N時(shí),物塊恰好沿水平面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),求物塊與水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ?（保留兩位有效數(shù)字）
（2）若保持以上動(dòng)摩擦因數(shù)不變，當(dāng)力F＝40N時(shí)物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，求3s內(nèi)物體的位移大小?

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(15分)2011年7月23日上海鐵路局管轄內(nèi)的甬溫線動(dòng)車組因列車追尾而發(fā)生大量人員傷亡的慘烈事故�，F(xiàn)有A、B兩列火車在同一軌道上同向行駛，A車在前，其速度vA＝10m/s，B車速度vB＝30m/s。因大霧能見度低，B車在距A車600m時(shí)才發(fā)現(xiàn)A車，此時(shí)B車立即剎車，但B車要減速1800m才能夠停止。
(1)求B車剎車后減速運(yùn)動(dòng)的加速度多大？
(2)若B車剎車8s后，A車以加速度a1＝0.5m/s2加速前進(jìn)，問能否避免事故？若能夠避免則兩車最近時(shí)相距多遠(yuǎn)？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，質(zhì)量M＝10kg、上表面光滑的足夠長(zhǎng)的木板在F＝50N的水平拉力作用下，以初速度v0="5" m/s沿水平地面向右勻速運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)有足夠多的小鐵塊，它們的質(zhì)量均為m=1kg，將一鐵塊無初速地放在木板的最右端，當(dāng)木板運(yùn)動(dòng)了L＝1m時(shí)，又無初速度地在木板的最右端放上第2塊鐵塊，只要木板運(yùn)動(dòng)了L就在木板的最右端無初速度放一鐵塊。（取g＝10m/s2）試問：

（1）第1塊鐵塊放上后，木板運(yùn)動(dòng)了L時(shí)，木板的速度多大？
（2）最終木板上放有多少塊鐵塊？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）低空跳傘是一種極限運(yùn)動(dòng)，一般在高樓、懸崖、高塔等固定物上起跳。人在空中降落過程中所受空氣阻力隨下落速度的增大而變大，而且速度越大空氣阻力增大得越快。因低空跳傘下落的高度有限，導(dǎo)致在空中調(diào)整姿態(tài)、打開傘包的時(shí)間較短，所以其危險(xiǎn)性比高空跳傘還要高。一名質(zhì)量為70kg的跳傘運(yùn)動(dòng)員背有質(zhì)量為10kg的傘包從某高層建筑頂層跳下，且一直沿豎直方向下落，其整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的v－t圖象如圖所示。已知2.0s末的速度為18m/s，10s末拉開繩索開啟降落傘，16.2s時(shí)安全落地，并穩(wěn)穩(wěn)地站立在地面上。g取10m/s2，請(qǐng)根據(jù)此圖象估算：

（1）起跳后2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員（包括其隨身攜帶的全部裝備）所受平均阻力的大小。
（2）運(yùn)動(dòng)員從腳觸地到最后速度減為0的過程中，若不計(jì)傘的質(zhì)量及此過程中的空氣阻力，則運(yùn)動(dòng)員所需承受地面的平均沖擊力多大。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車站，如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖．緊繃的傳送帶AB始終保持恒定的速率運(yùn)行，一質(zhì)量為的行李無初速度地放在A處，傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，A、B間的距離L＝2m，取.

(1)求行李剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受滑動(dòng)摩擦力的大小與加速度的大��；
(2)求行李做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
(3)如果提高傳送帶的運(yùn)行速率，行李就能被較快地傳送到B處，求行李從A處傳送到B處的最短時(shí)間和傳送帶對(duì)應(yīng)的最小運(yùn)行速率．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（16分）某老師為說明摩擦可以是動(dòng)力，將黑板刷置于水平桌面上的書的右端，用水平向右的恒定拉力可將書迅速拉出，而黑板在摩擦力作用下向右運(yùn)動(dòng)起來.已知黑板刷和書的質(zhì)量均為=100g，各接觸面間的動(dòng)摩擦因素均為0.3，取。

（1）要使書相對(duì)于黑板刷運(yùn)動(dòng)，求所需拉力的大小？
（2）若要人眼感知黑板刷有明顯移動(dòng)，黑板刷（可視為質(zhì)點(diǎn)）移動(dòng)的距離必須超過4cm，已知書的長(zhǎng)度L=10cm，書的厚度不計(jì)，求所需的拉力。

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