【題目】如圖所示,水平桌面上質(zhì)量為2m的薄木板右端疊放著質(zhì)量為m的小物塊,木板長為L,整體處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ,木板與桌面間的動摩擦因數(shù)為,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g,求:

1)若小物塊初速度為零,使木板以初速度v0沿水平桌面向右運(yùn)動,求木板剛向右運(yùn)動時加速度的大。

2)若對木板施加水平向右的拉力F1,為使木板沿水平桌面向右滑動且與小物塊間沒有相對滑動,求拉力F1應(yīng)滿足的條件;

3)若給木板施加大小為F2=3μmg、方向沿水平桌面向右的拉力,經(jīng)過一段時間撤去拉力F2,此后運(yùn)動過程中小物塊恰未脫離木板,求木板運(yùn)動全過程中克服桌面摩擦力所做的功W。

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

(1)對木板由牛頓第二定律可知,木板剛向右運(yùn)動時的加速度大小為

(2)當(dāng)物塊受到的靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時,F1取最小值。此最小值僅使木板做加速運(yùn)動。由牛頓第二定律得

當(dāng)物塊在滑動摩擦力的作用下與木板以相同的加速度,向右運(yùn)動,恰好沒有發(fā)生相對滑動時,F1取最大值,對物塊

對木板

解得

所以

(3)施加F2時,對滑塊m

加速度方向水平向右,對木板有

加速度方向水平向右,撤去F2后,對物塊有

a5=a3加速度不變,對于木板

加速度方向向左,設(shè)F2作用時間為t1,再經(jīng)過時間t2兩者達(dá)到共同速度。達(dá)到共同速度的過程中,滑塊的位移為

木板的位移為

解得

達(dá)到共同速度后,滑塊和木板共同減速的加速度大小為

減速到零的時間為

木板的總位移為

木板克服桌面摩擦力做的功為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲是研究平拋物體的運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)裝置圖,實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)對實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié),直到槽末端切線水平。取g=9.8m/s2,計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字。

1)實(shí)驗(yàn)過程中,每次讓小球從同一位置由靜止釋放,其目的是______。

2)圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所得的平拋運(yùn)動的曲線,其中O為拋出點(diǎn),則小球做平拋運(yùn)動的初速度大小v=______m/s。

3)在另一次實(shí)驗(yàn)中,將白紙換成方格紙,每小格的邊長L=4.90cm,通過實(shí)驗(yàn),記錄了小球在運(yùn)動途中的三個位置,如圖丙所示?芍撔∏蜃銎綊佭\(yùn)動的初速度大小v0=______m/sB點(diǎn)在豎直方向的分速度大小vyB=______m/s。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用一條形金屬板折成一狹長的矩形框架,框架右邊是缺口,如圖所示.框架在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中以速度v1向右勻速運(yùn)動,此時從框架右方的缺口處射入一速度為v2、方向向左的帶電油滴.若油滴恰好在框架內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,則下列說法正確的是(

A. 油滴帶正電

B. 油滴帶負(fù)電

C. 油滴做勻速圓周運(yùn)動,半徑為v12/g

D. 油滴做勻速圓周運(yùn)動,半徑為v1v2/g

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)安裝如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。如圖乙所示是該實(shí)驗(yàn)得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶的一部分;現(xiàn)要取A、B兩點(diǎn)來驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),已知電火花計(jì)時器每隔0.02s打一個點(diǎn)。

1)為提高實(shí)驗(yàn)精度,應(yīng)該選擇哪種重物_____

A.10克塑料球 B.200克金屬重錘

2)根據(jù)圖乙中紙帶可以判斷實(shí)驗(yàn)時紙帶的_____(選填“左”或“右”)端和重物相連接。

3)紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)A時的速度vA_____m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),同理可以算出vB

4)要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)還需測出_____。

5)經(jīng)過測量計(jì)算后,某同學(xué)畫出了如圖所示的Eh圖線,h為重物距地面的高度,則圖中表示動能隨高度變化的曲線為_____(填“圖線A”或“圖線B”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為的粗糙斜面AB底端與半徑R0.3m的光滑半圓軌道BC平滑相連(B處有極小的連接,圖中未畫出,確保B處無動能損失),O為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直方向,A、C兩點(diǎn)等高。質(zhì)量為1kg的滑塊從A點(diǎn)可以用不同初速向下滑動,若從A點(diǎn)由靜止開始下滑,恰能滑到與O等高的D點(diǎn)(g10m/s2,sin0.6,cos0.8);求:

1)滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;

2)若滑塊經(jīng)半圓軌道能到達(dá)C點(diǎn),則滑塊從A點(diǎn)沿斜面滑下時的初速度v的最小值為多少;

3)若滑塊經(jīng)C點(diǎn)飛出時速率為2,則滑塊落到斜面上的動能為多大。

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【題目】根據(jù)下述材料并結(jié)合課堂所學(xué),回答問題:

電動汽車的鋰離子電池以碳材料為負(fù)極,以含鋰的化合物為正極。在充電的過程中,通過化學(xué)反應(yīng),電池的正極有鋰離子生成,鋰離子通過電解液運(yùn)動到電池的負(fù)極。負(fù)極的碳材料有很多微孔,到達(dá)負(fù)極的鋰離子就嵌在這些微孔中,嵌入的鋰離子越多,電池中充入的電荷量也就越多。當(dāng)汽車開動時,在負(fù)極的鋰離子又會通過電解液返回正極,回到正極的鋰離子越多,則放出的電荷量也就越大。電池放電時能輸出的總電荷量叫作電池的容量,通常以“安時”(A·h)或“毫安時”(mA·h)作單位。單體鋰離子電池的容量極為有限,為了滿足需要,常用由若干單體鋰離子電池構(gòu)成的電池組。假設(shè)每個電池的電動勢和內(nèi)阻都一樣,串聯(lián)電池組的電動勢等于各個電池的電動勢之和,內(nèi)阻也等于各個電池的電動勢之和。n個相同電池并聯(lián)時,電池組的電動勢等于一個電池的電動勢,內(nèi)阻等于一個電池內(nèi)阻的。

1)“安時”(A·h)或“毫安時”(mA·h)是________(選填“能量”或“電量”)的單位。

2)某款國產(chǎn)比亞迪汽車最多充電80kWh,kWh________(選填“能量”或“電量”)的單位。

3)給電池充電時,所需充電電壓比電池電動勢________(選填“大”或者“小”)。

4)與單個電池相比,將電池串聯(lián)成電池組連接外電路,在電路中流過相同電荷量時,電源釋放的化學(xué)能________(選填“更多”、“更少”或“一樣多”)。

5)與單個電池相比,將電池并聯(lián)成電池組連接外電路,在電路中流過相同電荷量時,電源釋放的化學(xué)能________(選填“更多”、“更少”或“一樣多”)

6)圖中鋰離子的移動情況表明電池處于______(“充電”或“放電”)狀態(tài)?

7)上述汽車綜合工況續(xù)航400km,就此款車而言,為了一次充滿電盡量延長續(xù)航里程,請你給駕駛員一些合理建議。簡述其中你認(rèn)為最重要的兩條__________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是( )

A. 電場線是直線的電場是勻強(qiáng)電場

B. 在電荷+Q所產(chǎn)生的電場中,以+Q為球心,半徑為r的球面上各點(diǎn)電場強(qiáng)度都相等,故在這一球面上的電場為勻強(qiáng)電場

C. 當(dāng)一個點(diǎn)電荷q在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動時,它所受的電場力的大小和方向都不變

D. 正電荷只受電場力作用時,在勻強(qiáng)電場中一定沿電場線運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),圖中小車是在1條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,這時橡皮筋對小車做的功記為W。當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時,使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長的長度都保持一致。每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時器所打的紙帶測出。

1)除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外,還需要導(dǎo)線、開關(guān)、__________(填測量工具)和__________(選填“交流”或“直流”)電源。

2)實(shí)驗(yàn)中,小車會受到摩擦阻力的作用,可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦阻力,則下面操作正確的是_____

A.放開小車,能夠自由下滑即可

B.放開小車,能夠勻速下滑即可

C.放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可

D.放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖a所示,小物體從豎直彈簧上方離地高h1處由靜止釋放,其動能Ek與離地高度h的關(guān)系如圖b所示.其中高度從h1下降到h2,圖象為直線,其余部分為曲線,h3對應(yīng)圖象的最高點(diǎn),輕彈簧勁度系數(shù)為k,小物體質(zhì)量為m,重力加速度為g.以下說法正確的是(

A.小物體下降至高度h3時,彈簧形變量為0

B.小物體下落至高度h5時,加速度為0

C.小物體從高度h2下降到h4,彈簧的彈性勢能增加了

D.小物體從高度h1下降到h5,彈簧的最大彈性勢能為mgh1-h5

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