如圖所示,質(zhì)量為M=8kg的小車放在光滑水平面上,在小車右端加一水平恒力F=8N.當(dāng)小車向右運(yùn)動的速度達(dá)到v0=3m/s時,在小車右端輕輕放上一質(zhì)量m=2kg的小物塊,物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,物塊始終不離開小車,從小物塊放在小車上開始計時,經(jīng)過3s時間,摩擦力對小物塊做的功是多少?(g取10m/s2

解:由牛頓定律可知物塊放上小車后加速度為:
小車加速度為:
a2==0.5m/s2
又據(jù)運(yùn)動學(xué)公式得:
進(jìn)而由v1=v2得:t=2s
可見,物塊放上小車2s后就一起運(yùn)動.
設(shè)前2s時間為t,后1s時間為t',則物塊在時間t內(nèi)做加速度為a1的勻加速運(yùn)動,在時間t'內(nèi)同小車一起做加速度為a3的勻加速運(yùn)動.以二者所成系統(tǒng)為研究對象,根據(jù)牛頓運(yùn)動定律,由F=(M+m)a3
得:
又根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式得,物塊3s末的速度為:v3=a1t+a3t′=4.8m/s
故摩擦力對物塊做功為:
答:摩擦力對小物塊做的功是23.04J.
分析:先根據(jù)牛頓第二定律求出小車的加速度.當(dāng)滑塊與小車相對靜止時,兩者速度相等,由運(yùn)動學(xué)速度公式求得經(jīng)歷的時間,再由位移公式求出物塊相對地面的位移.
則可求出摩擦力對小物塊做的功為w=fs.
點評:本題綜合考查了牛頓第二定律、動能定理以及運(yùn)動學(xué)公式,關(guān)鍵理清物塊和小車速度相等前的運(yùn)動情況,運(yùn)用合適的規(guī)律進(jìn)行求解
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為m的球,被長為L的細(xì)繩吊起處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)對小球施加水平向右的恒力F,小球開始向右運(yùn)動,當(dāng)細(xì)繩與豎直方向的夾角為60°,小球速度恰好為0(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(選修3-5)
(1)核能是一種高效的能源.
①在核電站中,為了防止放射性物質(zhì)泄漏,核反應(yīng)堆有三道防護(hù)屏障:燃料包殼,壓力殼和安全殼(見圖甲).結(jié)合圖乙可知,安全殼應(yīng)當(dāng)選用的材料是
混凝土
混凝土


②圖丙是用來監(jiān)測工作人員受到輻射情況的胸章,通過照相底片被射線感光的區(qū)域,可以判斷工作人員受到何種輻射.當(dāng)胸章上1mm鋁片和3mm鋁片下的照相底片被感光,而鉛片下的照相底片未被感光時,結(jié)合圖2分析工作人員受到了
β
β
射線的輻射;當(dāng)所有照相底片被感光時,工作人員受到了
γ
γ
射線的輻射.
(2)下列說法正確的是
A.盧瑟福的a粒子散射實驗揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)
B.受普朗克量子論的啟發(fā),愛因斯坦在對光電效應(yīng)的研究中,提出了光子說
C.核反應(yīng)方程
 
238
92
U→
 
234
90
Th+
 
4
2
He屬于裂變
D.宏觀物體的物質(zhì)波波長非常小,極易觀察到它的波動性
E.根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程,物體具有的能量和它的質(zhì)量之間存在著正比關(guān)系
F.β衰變中產(chǎn)生的β射線實際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的
G.中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核的過程中需要吸收能量
H.升高放射性物質(zhì)的溫度,可縮短其半衰期
I.氫原子輻射出一個光子后,根據(jù)玻爾理論可知?dú)湓拥碾妱菽茉龃,核外電子的運(yùn)動加速度增大
J.對于任何一種金屬都存在一個“最大波長”,入射光的波長必須小于這個波長,才能產(chǎn)生光電效應(yīng)
(3)如圖所示,質(zhì)量為M=2kg的足夠長的小平板車靜止在光滑水平面上,車的一端靜止著質(zhì)量為MA=2kg的物體A(可視為質(zhì)點).一個質(zhì)量為m=20g的子彈以500m/s的水平速度迅即射穿A后,速度變?yōu)?00m/s,最后物體A靜止在車上.若物體A與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.(g取10m/s2
①平板車最后的速度是多大?
②全過程損失的機(jī)械能為多少?
③A在平板車上滑行的距離為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?黑龍江模擬)(按題目要求作答,寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案不得分)
如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的物體以v0=3.4m/s的初速度在動摩擦因數(shù)μ=0.2的水平桌面上滑行L=0.64m離開桌子邊緣落到水平地面上,已知桌面到地面的高度h=0.80m.(不計空氣阻力g取10m/s2
求:(1)物體離開桌面邊緣時的速度大。
(2)物體落地點與桌子邊緣的水平距離.
(3)物體落地時的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2005?青浦區(qū)模擬)如圖所示,質(zhì)量為m的帶電金屬小球,用絕緣細(xì)線與質(zhì)量為M(M=2m)的不帶電木球相連,兩球恰能在豎直向上的足夠大且場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中,以速度v勻速豎直向上運(yùn)動,當(dāng)木球升至a點時,細(xì)線突然斷裂,木球升至b點時速度為零.則木球速度為零時,金屬球的速度大小為
3v
3v
,a、b之間的電勢差為
Ev2
2g
Ev2
2g

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2003?徐州一模)如圖所示,質(zhì)量為M的木板可以沿傾角為α的固定斜面無摩擦地滑下,欲使木板靜止在斜面上,木板上質(zhì)量為m的人應(yīng)以多大的加速度向下奔跑?

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