如圖所示,一質(zhì)量為M=4kg,長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m的木板放在水平地面上,已知木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,在此木板的右端上還有一質(zhì)量為m=1kg的鐵塊,且視小鐵塊為質(zhì)點(diǎn),木板厚度不計(jì).今對(duì)木板突然施加一個(gè)水平向右的拉力.
(1)若不計(jì)鐵塊與木板間的摩擦,且拉力大小為6N,則小鐵塊經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間將離開木板?
(2)若鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,鐵塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,要使小鐵塊相對(duì)木板滑動(dòng)且對(duì)地面的總位移不超過1.5m,則施加在木板水平向右的拉力應(yīng)滿足什么條件?(g=10m/s2
(1)對(duì)木板受力分析,由牛頓第二定律得:
F-μ(M+m)g=Ma
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,得
L=
1
2
at2
解得:t=
2LM
F-μ(M+m)g
=
2×2×4
6-0.1(4+1)×10
s=4s.
(2)鐵塊在木板上時(shí):μ1mg=ma1,
鐵塊在地面上時(shí):μ2mg=ma2,
對(duì)木板:F-μ1mg-μ2(M+m)g=Ma3
設(shè)鐵塊從木板上滑下時(shí)的速度為v1,鐵塊在木板上和地面上的位移分別為x1、x2,則:
2a1x1=
v21

2a2x2=
v21

并且滿足x1+x2≤1.5m
設(shè)鐵塊在木板上滑行時(shí)間為t1,則
v1=a1t
木板對(duì)地面的位移x=
1
2
a3
t21

x=x1+L
聯(lián)立解得F≥47N.
答:(1)若不計(jì)鐵塊與木板間的摩擦,且拉力大小為6N,則小鐵塊經(jīng)4s將離開木板
(2)施加在木板水平向右的拉力應(yīng)大于等于47 N
練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖,一質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為0.2kg做勻變速直線運(yùn)動(dòng).在通過a點(diǎn)時(shí),速度大小va=4m/s,方向向右,經(jīng)過t=1s后,該質(zhì)點(diǎn)在b點(diǎn),速度大小vb=10m/s.求:
(1)在這一秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度
(2)質(zhì)點(diǎn)受到的合外力的大;
(3)在這一秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的速率最小時(shí),距離a點(diǎn)的距離.

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升降低機(jī)地板上放一個(gè)彈簧盤秤,盤中放一質(zhì)量為m的物體,當(dāng)彈簧盤秤讀數(shù)為1.2mg時(shí),升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是( 。
A.勻速下降B.加速下降C.加速上升D.減速上升

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某次進(jìn)行艦地導(dǎo)彈試射演練時(shí),某種型號(hào)導(dǎo)彈可以從軍艦發(fā)射架上無初速啟動(dòng),利用自己發(fā)動(dòng)機(jī)推力,借助彈翼受空氣的側(cè)向作用力(垂直運(yùn)動(dòng)方向),以30°仰角向前上方勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度20m/s2,5s后到達(dá)預(yù)定高度,通過遙控制導(dǎo),使其突然保持原來速率變?yōu)樗斤w行,接著關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)停止主動(dòng)力,只保留很小輔助動(dòng)力抵消空氣阻力,彈體以近似平拋運(yùn)動(dòng)落向海島既定目標(biāo)(假設(shè)目標(biāo)與軍艦在同一水平面上).已知該導(dǎo)彈質(zhì)量20千克,飛行過程質(zhì)量變化很小,加速運(yùn)行時(shí)空氣阻力為重力的0.2倍,g取10m/s2.則
(1)加速階段空氣對(duì)彈翼的側(cè)向作用力多大?發(fā)動(dòng)機(jī)推力多大?
(2)導(dǎo)彈從發(fā)射到著地總水平射程多大?
(3)加速階段發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力做了多少功?導(dǎo)彈著地爆炸前具有多大動(dòng)能?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,ABC為一細(xì)圓管構(gòu)成的
3
4
圓軌道,將其固定在豎直平面內(nèi),軌道半徑為R(比細(xì)圓管的半徑大得多),OA水平,OC豎直,最低點(diǎn)為B,最高點(diǎn)為C,細(xì)圓管內(nèi)壁光滑.在A點(diǎn)正上方某位置有一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))由靜止開始下落,剛好進(jìn)入細(xì)圓管內(nèi)運(yùn)動(dòng).已知細(xì)圓管的內(nèi)徑稍大于小球的直徑,不計(jì)空氣阻力.
(1)若小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)恰與管壁沒有相互作用,求小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)若小球剛好能到達(dá)軌道的最高點(diǎn)C,求小球經(jīng)過最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小和軌道對(duì)小球的作用力大。
(3)若小球從C點(diǎn)水平飛出后恰好能落回到A點(diǎn),求小球剛開始下落時(shí)距離A點(diǎn)的高度.

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如圖所示,在水平勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一豎直足夠長(zhǎng)固定絕緣桿MN,小球P套在桿上,已知P的質(zhì)量為m,電量為+q,電場(chǎng)強(qiáng)度為E、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,P與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.小球由靜止開始下滑直到穩(wěn)定的過程中( 。
A.小球的加速度一直減小
B.小球的機(jī)械能和電勢(shì)能的總和保持不變
C.下滑加速度為最大加速度一半時(shí)的速度可能是v=
2μqE-mg
2μqB
D.下滑加速度為最大加速度一半時(shí)的速度可能是v=
2μqE+mg
2μqB

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,一質(zhì)量為5kg的滑塊在F=15N的水平拉力作用下,由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),若滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因素是0.2,g取10m/s2,問:
(1)滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度是多大?
(2)如果力F作用8s后撤去,則撤去F后滑塊還能滑行的距離是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,質(zhì)量m=2.2kg的金屬塊放在水平地板上,在與水平方向成θ=37°角斜向上、大小為F=10N的拉力作用下,以速度v=5.0m/s向右做勻速直線運(yùn)動(dòng).(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2)求:
(1)金屬塊與地板間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)如果從某時(shí)刻起撤去拉力,撤去拉力后金屬塊在水平地板上滑行的最大距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,質(zhì)量為1200kg的汽車在平直路面上行駛,當(dāng)汽車速度達(dá)到108km/h時(shí),關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)并開始計(jì)時(shí),通過速度傳感器測(cè)出汽車的瞬間速度,不考慮汽車調(diào)頭的時(shí)間及速度變化,選水平向右為正方向.所得v-t圖象如圖乙所示,假定汽車在行駛過程中受到的阻力不變,g=10m/s2.求:
(1)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后汽車行駛的加速度;
(2)汽車受到的阻力大小;
(3)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力的大;
(4)汽車在60s內(nèi)的位移.

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