【題目】如圖所示,水平面上放著一塊質(zhì)量為薄木板(厚度忽略不計(jì)),長(zhǎng)為,木板處于靜止?fàn)顟B(tài)。質(zhì)量為的小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)放在木板的最右端。已知物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),物塊與地面、木板與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為?烧J(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。現(xiàn)對(duì)木板施加一個(gè)水平向右的恒力F(g取)。
若要使木板開始運(yùn)動(dòng),且物塊相對(duì)木板不滑動(dòng),則求F的取值范圍。
若,求物塊即將滑離木板時(shí)的速度大小。
若,物塊靜止時(shí)離木板右端距離。
【答案】(1)3N<F9N;(2)2m/s;(3)18m
【解析】
(1)根據(jù)木板受到地面的最大靜摩擦力求出F的最小值,根據(jù)牛頓第二定律求出m不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的最大加速度,對(duì)整體分析,根據(jù)牛頓第二定律求出最大拉力,從而得出F的范圍;
(2)當(dāng)F=13N時(shí),M和m發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律分別求出m和M的加速度,結(jié)合位移關(guān)系,運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出滑離時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間,根據(jù)速度時(shí)間公式求出物塊滑離木板時(shí)的速度大小;
(3)根據(jù)牛頓第二定律分別求出滑離木板后木塊和木板的加速度,根據(jù)速度公式和速度位移關(guān)系求出木塊速度減到零時(shí)木塊的位移和所用的時(shí)間,根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系求出木板的位移,根據(jù)幾何關(guān)系求出物塊靜止時(shí)離木板右端距離。
(1)地面對(duì)木板的滑動(dòng)摩擦力f=μ2(M+m)g=0.1×30N=3N
物塊的最大加速度am=μ1mg/m=μ1g=0.2×10m/s2=2m/s2,
根據(jù)牛頓第二定律得,F(xiàn)mf=(M+m)am,代入數(shù)據(jù)解得F的最大值Fm=9N,
要使木板運(yùn)動(dòng),且物塊不滑動(dòng),則3N<F9N.
(2)F>9N,所以物塊與木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。
物塊的加速a1=μ1mg/m=μ1g=2m/s2,
木板的加速度a2=m/s2=4m/s2,
設(shè)經(jīng)t時(shí)間物塊從木板滑離,則L=,代入數(shù)據(jù)解得t=1s,
物塊滑離木板時(shí)的速度v=a1t=2×1m/s=2m/s;
(3)物塊離開木板后,在地面上做減速運(yùn)動(dòng),a3=-μ2mg/m=-μ2g=1m/s2,
木板做加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律F-μ2Mg=Ma4,代入數(shù)據(jù)得:a4=5.5m/s2,物塊滑離木板時(shí)木板的速度:v2=a2t=4m/s,
木塊速度減到零經(jīng)過的位移:x3=,所用時(shí)間t3=v/a3=2/1s=2s
此過程木板的位移:m=19m
物塊靜止時(shí)離木板右端距離:△x=L+x4-x3=18m
答:(1)F的取值范圍為3N<F9N.
(2)物塊即將滑離木板時(shí)的速度大小為2m/s.
(3)物塊靜止時(shí)離木板右端距離18m
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,靜止在水平地面上的物塊A,受到水平拉力的作用,F與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。設(shè)物塊與地面間的最大靜摩擦力的大小等于滑動(dòng)摩擦力,則下列說法正確的是( )
A. 0-t1時(shí)間內(nèi)物塊受到的摩擦力保持不變
B. t3-t4時(shí)間內(nèi)物塊受到的摩擦力保持不變
C. t2時(shí)刻拉力F的功率一定最大
D. t3時(shí)刻拉力F的功率一定最大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用控制變量法,可以研究影響平行板電容器的因素,如圖所示,平行板電容器的極板A與一靜電計(jì)相接,極板B接地,若極板B稍向上移動(dòng)一點(diǎn),由觀察到的靜電計(jì)的指針變化,作出平行板電容器的電容變小的結(jié)論,其依據(jù)是
A. 兩極板間的電壓不變,靜電計(jì)指針張角變大
B. 兩極板間的電壓不變,靜電計(jì)指針張角變小
C. 極板上的電量幾乎不變,靜電計(jì)指針張角變小
D. 極板上的電量幾何不變,靜電計(jì)指針張角變大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一根輕彈簧,下端固定在水平地面上,一個(gè)質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),從距彈簧上端h處自由下落并壓縮彈簧,如圖所示。若以小球下落點(diǎn)為x軸正方向起點(diǎn),設(shè)小球從開始下落到壓縮彈簧至最大位置為H,不計(jì)任何阻力,彈簧均處于彈性限度內(nèi);小球下落過程中加速度a,速度v,彈簧的彈力F,彈性勢(shì)能變化的圖像正確的是
A. B. C. D.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為了探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系,甲、乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量,m為砂和砂桶的質(zhì)量, m0為滑輪的質(zhì)量。力傳感器可測(cè)出輕繩中的拉力大小。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要進(jìn)行的操作是________。
A.用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量
B.將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高,以平衡摩擦力
C.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時(shí)記錄力傳感器的示數(shù)
D.為減小誤差,實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M。
(2)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶(兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出),已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為________m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
(3)甲同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo),加速度a為縱坐標(biāo),畫出的a-F圖象是一條直線,圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ,求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為____________。
A. B. C. D.
(4)乙同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出如圖所示的a-F圖線,該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)存在的問題是 .
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示:
(1)實(shí)驗(yàn)步驟:
①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,將導(dǎo)軌調(diào)至水平。
②用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條的寬度,結(jié)果如圖2所示,由此讀為 mm。
③由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離s= cm。
④將滑塊移至光電門1左側(cè)某處,待砝碼靜止不動(dòng)時(shí),釋放滑塊,要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2。
⑤從數(shù)字計(jì)數(shù)器(圖1中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時(shí)間。
⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M,再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m。
(2)有表示直接測(cè)量量的字母寫出下列所求物理量的表達(dá)式:
①滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)瞬時(shí)速度分別為v1= 和v2= 。
②當(dāng)滑塊通過光電門1和光電門2時(shí),系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動(dòng)能分別為EK1= 和EK2= 。
③在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中,系統(tǒng)勢(shì)能的減少= (重力加速度為g)。
(3)如果 ,則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示的電路中,電源由4個(gè)相同的電池串聯(lián)而成。電壓表的電阻很大。開關(guān)S斷開時(shí),電壓表的示數(shù)是4.8V,S閉合時(shí),電壓表的示數(shù)是3.6V。已知R1 =R2 =4Ω,求每個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】長(zhǎng)L=0.5 m、質(zhì)量可忽略的細(xì)桿,其一端可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),另一端固定著一個(gè)物體A.的質(zhì)量m=2 kg,當(dāng)A通過最高點(diǎn)時(shí),求在下列兩種情況下桿對(duì)小球的力:(g取10 m/s2 )
(1)A在最高點(diǎn)的速度為1 m/s;
(2)A在最高點(diǎn)的速度為4 m/s.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,O為正方形ABCD的中點(diǎn),兩根無限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線PQ、MN與均通過O點(diǎn)(彼此絕緣)且PQ∥AB、MN∥BC,PQ、MN中的電流大小分別為2I和I,方向如圖所示。下列說法正確的是( )
A. A、B兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同
B. B、C兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同
C. A、B兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同
D. B、C兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com