(18分)如圖所示,傾角=30的足夠長光滑斜面固定在水平面上,斜面上放一長L=1.8m、質(zhì)量M= 3kg的薄木板,木板的最右端疊放一質(zhì)量m=lkg的小物塊,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=.對木板施加沿斜面向上的恒力F,使木板沿斜面由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng).設(shè)物塊與木板間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取重力加速度g=l0.
(1)為使物塊不滑離木板,求力F應(yīng)滿足的條件;
(2)若F=37.5N,物塊能否滑離木板?若不能,請說明理由;若能,求出物塊滑離木板所用的時(shí)間及滑離木板后沿斜面上升的最大距離.
(1) F≤30N;(2) 物塊能滑離木板,1.2s,s=0.9m。
解析試題分析:(1)對M、m,由牛頓第二定律F-(M+m)gsinα=(M+m)a (2分)
對m,有f-mgsinα=ma (2分)
F≤mgcosα (2分)
代入數(shù)據(jù)得:F≤30N (1分)
(2)F=37.5N>30N,物塊能滑離木板 (1分)
對于M,有F-μmgcosα-Mgsinα=Ma1 (1分)
對m,有μmgcosα-mgsinα=ma2 (1分)
設(shè)物塊滑離木板所用的時(shí)間為t,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:a1t2-a2t2=L (2分)
代入數(shù)據(jù)得:t=1.2s(1分)
物塊離開木板時(shí)的速度v=a2t(2分)
由公式:-2gsinαs=0-v2(2分)
代入數(shù)據(jù)得s=0.9m。(1分)
考點(diǎn):牛頓第二定律,勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
汽車以20m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),剎車后加速度大小為5m/s2,那么開始剎車后3s通過的位移為__________m, 剎車后6s通過的位移為__________m。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
皮帶裝置如圖所示,其中AB段是水平的,長度LAB=4 m,BC段是傾斜的,長度lBC=5 m,傾角為θ=37°,AB和BC在B點(diǎn)通過一段極短的圓弧連接(圖中未畫出圓。,傳送帶以v=4 m/s的恒定速率順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn).已知工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度g取10 m/s2.現(xiàn)將一個(gè)工件(可看做質(zhì)點(diǎn))無初速度地放在A點(diǎn),求:
(1)工件第一次到達(dá)B點(diǎn)所用的時(shí)間:
(2)工件沿傳送帶上升的最大高度;
(3)工件運(yùn)動(dòng)了23 s時(shí)所在的位置.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(10分)某人在相距10m的A、B兩點(diǎn)間練習(xí)折返跑,他由靜止從A出發(fā)跑向B點(diǎn),到達(dá)B點(diǎn)后立即返回A點(diǎn)。設(shè)加速過程和減速過程都是勻變速運(yùn)動(dòng),加速過程和減速過程的加速度分別是4m/s2和8m/s2,運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為4m/s,從B點(diǎn)返回過程中達(dá)到最大速度后即保持該速度運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn),求:
(1)從B點(diǎn)返回A點(diǎn)過程中以最大速度運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)從A運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)與從B運(yùn)動(dòng)到A兩過程的平均速度大小之比。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(16分)如圖所示,裝甲車在水平地面上以速度v0=20m/s沿直線前進(jìn),車上機(jī)槍的槍管水平,距地面高為h=1.8m。在車正前方豎直一塊高為兩米的長方形靶,其底邊與地面接觸。槍口與靶距離為L時(shí),機(jī)槍手正對靶射出第一發(fā)子彈,子彈相對于槍口的初速度為v=800m/s。在子彈射出的同時(shí),裝甲車開始勻減速運(yùn)動(dòng),行進(jìn)s=90m后停下。裝甲車停下后,機(jī)槍手以相同方式射出第二發(fā)子彈。(不計(jì)空氣阻力,子彈看成質(zhì)點(diǎn),重力加速度g=10m/s2)
(1)求裝甲車勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大。
(2)當(dāng)L=410m時(shí),求第一發(fā)子彈的彈孔離地的高度,并計(jì)算靶上兩個(gè)彈孔之間的距離;
(3)若靶上只有一個(gè)彈孔,求L的范圍。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(14分)質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面作直線運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后撤去F,其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示。g取10m/s2,求:
(1)物體與水平面間的運(yùn)動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)水平推力F的大;
(3)0—10s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(14分)如圖,足夠長斜面傾角θ=30°,斜面上OA段光滑,A點(diǎn)下方粗糙且,水平面上足夠長OB段粗糙且μ2=0.5,B點(diǎn)右側(cè)水平面光滑。OB之間有與水平方向β(β已知)斜向右上方的勻強(qiáng)電場E=×105V/m。可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體C、D質(zhì)量分別為mC=4kg,mD=1kg,D帶電q= +1×10-4C,用輕質(zhì)細(xì)線通過光滑滑輪連在一起,分別放在斜面及水平面上的P和Q點(diǎn)由靜止釋放,B、Q間距離d=1m,A、P間距離為2d,細(xì)繩與滑輪之間的摩擦不計(jì)。(sinβ=,cosβ=,g=10m/s2),求:
(1)物體C第一次運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度;
(2)物塊D運(yùn)動(dòng)過程中電勢能變化量的最大值。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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(取g=10m/s2).求:
(1)放上小物塊瞬間,小物塊與小車的加速度大;
(2)經(jīng)多長時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度?
(3)從小物塊放上小車開始,經(jīng)過t=1.5s小物塊通過的位移大小.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(12分)如圖所示,將質(zhì)量m=0.1kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上。環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑。環(huán)與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)m=0.8。對環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上,與桿夾角q=53°的拉力F,使圓環(huán)以a=4.4m/s2的加速度沿桿運(yùn)動(dòng),求F的大小。(取sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2)。
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