5.如圖所示,質(zhì)量M=8kg的小車放在水平光滑的平面上,在小車左端加一水平推力F=8N,、當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到1.5m/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=0.2,小車足夠長(zhǎng).求
(1)小物塊放后,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)從小物塊放上小車開(kāi)始,經(jīng)過(guò)t=1.5s小物塊通過(guò)的位移大小為多少?(取g=l0m/s2).

分析 (1)利用牛頓第二定律求的各自的加速度;
(2)利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求得時(shí)間;
(3)當(dāng)小物塊放上小車后,在水平方向上受向右的摩擦力,所以小物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng),小車在水平方向上受推力和物塊的摩擦力也做勻加速直線運(yùn)動(dòng).求出兩者速度相等時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間,判斷物塊和小車能否保持相對(duì)靜止,一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng).判斷出物塊和小車的運(yùn)動(dòng)情況,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物塊的位移.

解答 解:(1)小物塊的加速度am=$\frac{μmg}{m}$=μg=0.2×10=2 m/s2
小車的加速度aM=$\frac{F-μmg}{M}$=$\frac{8-0.2×2×10}{8}$=0.5 m/s2
(2)由amt=v0+aMt可得:
解得達(dá)到共同速度的時(shí)間:
t=1 s
(2)在開(kāi)始1 s內(nèi)小物塊的位移
s1=$\frac{1}{2}$amt2=$\frac{1}{2}$×2×12m=1m
此時(shí)其速度v=amt=2×1=2 m/s
在接下來(lái)的0.5 s小物塊與小車相對(duì)靜止,一起做加速運(yùn)動(dòng)且加速度a=$\frac{F}{M+m}$=$\frac{8}{8+2}$=0.8 m/s2
這0.5 s內(nèi)的位移s2=vt1+$\frac{1}{2}$at12=2×0.5+$\frac{1}{2}×0.8×(0.5)^{2}$=1.1 m
則小物塊通過(guò)的總位移s=s1+s2=1+1.1=2.1 m
答:(1)兩物體的加速度分別為2m/s2和0.5m/s2;
(2)經(jīng)1s兩者達(dá)到相同的速度
(3)從小物塊放上小車開(kāi)始,經(jīng)過(guò)t=1.5s小物塊通過(guò)的位移大小為2.1m.

點(diǎn)評(píng) 本題考查牛頓第二定律的應(yīng)用,解決本題的關(guān)鍵理清小車和物塊在整個(gè)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況,然后運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解.同時(shí)注意在研究過(guò)程中正確選擇研究對(duì)象進(jìn)行分析求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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15.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.只要有電流,周圍就存在磁場(chǎng)
B.最早發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場(chǎng)的科學(xué)家是安培
C.如果在直導(dǎo)線下放置一自由小磁針,通電后小磁針必定發(fā)生偏轉(zhuǎn)
D.奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)是偶然的,實(shí)際上電與磁沒(méi)有什么聯(lián)系

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16.如圖所示,足夠長(zhǎng)的長(zhǎng)木板 B 在水平地面上向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)長(zhǎng)木板速度為v0時(shí),將小物 塊 A(可視為質(zhì)點(diǎn))放在 B 的右端并從此刻開(kāi)始計(jì)時(shí),最終 A 和 B 都停了下來(lái),已知 A、B 間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,B 與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2,則從開(kāi)始計(jì)時(shí)后( 。
A.若μ2<μ1,A 先向右運(yùn)動(dòng)后向左運(yùn)動(dòng)
B.若μ2>μ1,A 運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比 B 運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)
C.若μ2不變?chǔ)?SUB>1 越大,A 獲得的最大動(dòng)能越大
D.若μ1不變?chǔ)?SUB>2 越大,則整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能越大

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13.一物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在第3s內(nèi)通過(guò)的位移是3m,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.第3s內(nèi)的平均速度是1m/sB.物體的加速度是1.2 m/s2
C.前3s內(nèi)的位移是6mD.3s末的速度是4 m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

20.一輛轎車違章超車,以108km/h的速度駛?cè)胱髠?cè)逆行道時(shí),猛然發(fā)現(xiàn)正前方80m處一輛卡車正以72km/h的速度迎面駛來(lái),兩車司機(jī)同時(shí)剎車,剎車加速度大小都是10m/s2,兩司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間(即司機(jī)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情到實(shí)施剎車所經(jīng)歷的時(shí)間)都是△t.試問(wèn)△t是何數(shù)值,才能保證兩車不相撞?

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10.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng),各個(gè)時(shí)刻的位置如下表(質(zhì)點(diǎn)在每一秒內(nèi)都做單向直線運(yùn)動(dòng))
時(shí)刻/s01234
位置坐標(biāo)/m05-4-1-7
第幾秒內(nèi)位移最大( 。
A.第1 s內(nèi)B.第2 s內(nèi)C.第3s內(nèi)D.第4s內(nèi)

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A.時(shí)間和時(shí)刻的區(qū)別在于長(zhǎng)短不同,長(zhǎng)的是時(shí)間,短的是時(shí)刻
B.兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔是一段時(shí)間
C.第3秒末和第4秒初是兩個(gè)不同的時(shí)刻
D.第3秒內(nèi)和第4秒內(nèi)經(jīng)歷的時(shí)間不一樣

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14.一輛值勤的警車停在公路邊.當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以v=8m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時(shí),決定前去追趕.經(jīng)2.5s,警車發(fā)動(dòng)起來(lái),以加速度a=2m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng).試問(wèn):
(1)從警車發(fā)動(dòng)后,警車要用多長(zhǎng)時(shí)間才能追上違章的貨車?
(2)在警車追上貨車之前,兩車之間的最大距離是多大?

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7.如圖的電路中,電源電壓不變,內(nèi)阻不計(jì),當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向下滑動(dòng)時(shí),A、B兩燈亮度的變化情況為(  )
A.A燈和B燈都變亮B.A燈、B燈都變暗C.A燈不變,B燈變暗D.A燈變暗,B燈變亮

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同步練習(xí)冊(cè)答案