分析 (1)分別對(duì)M和m運(yùn)用牛頓第二定律,求出加速度的大小,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出速度相等所需的時(shí)間以及相同的速度.再由牛頓第二定律求出共速后整體的加速度,由位移公式求出位移,從而求得總位移.
(2)運(yùn)用同樣的方法求物塊的位移大小.
解答 解:(1)若F=8N,放上小物塊后,由牛頓第二定律得:
小車的加速度 a1=$\frac{F-μmg}{M}$=$\frac{8-0.2×2×10}{8}$=0.5m/s2
物塊的加速度 a2=$\frac{μmg}{m}$=μg=2m/s2
設(shè)共同速度為v,對(duì)小車有 v=v0+a1t1;
對(duì)物塊有 v=a2t1
聯(lián)立解得 t1=1s,v=2m/s
在t1=1s內(nèi)物塊的位移 x1=$\frac{v}{2}{t}_{1}$=$\frac{2}{2}$×1m=1m
再接下來的t2=t-t1=0.5s時(shí)間內(nèi),物體與小車的共同加速度為 a=$\frac{F}{M+m}$=$\frac{8}{8+2}$=0.8m/s2.
在0.5s內(nèi)物塊通過的位移為 x2=vt2+$\frac{1}{2}a{t}_{2}^{2}$=2×0.5+$\frac{1}{2}$×0.8×0.52=1.1m
故經(jīng)t=1.5s物塊對(duì)地的位移大小為 x=x1+x2=2.1m
(2)若F=25N,小車的加速度 a3=$\frac{F-μmg}{M}$=$\frac{25-0.2×2×10}{8}$=2.625m/s2
物塊的加速度仍為 a2=2m/s2
由于a3>a2,小車又有初速度,所以兩者不可能共速,則
經(jīng)t=1.5s物塊對(duì)地的位移大小 x′=$\frac{1}{2}{{a}_{2}t}^{2}$=$\frac{1}{2}×2×1.{5}^{2}$m=2.25m
答:
(1)若F=8N,從物塊放上小車開始計(jì)時(shí),經(jīng)t=1.5s物塊對(duì)地的位移大小是2.1m;
(2)若F=25N,從物塊放上小車開始計(jì)時(shí),經(jīng)t=1.5s物塊對(duì)地的位移大小是2.25m.
點(diǎn)評(píng) 該題是典型的有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的問題,要認(rèn)真分析兩個(gè)物體的受力情況,正確判斷兩物體的運(yùn)動(dòng)情況,特別要判斷兩個(gè)物體有無共速狀態(tài),再根據(jù)牛頓第二定律運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 滑塊被釋放后,先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),后做勻減速直線運(yùn)動(dòng) | |
B. | 彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),滑塊速度最大 | |
C. | 彈簧的勁度系數(shù)k=175 N/m | |
D. | 該過程中滑塊的最大加速度為35 m/s2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 當(dāng)拉力F=10N時(shí),B受A摩擦力等于4N,方向向右 | |
B. | 無論拉力多大時(shí),B受A摩擦力均為6N | |
C. | 當(dāng)拉力F=16N時(shí),B受A摩擦力等于6.4N,方向向右 | |
D. | 無論拉力F多大,A相對(duì)B始終靜止 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 兩個(gè)同相質(zhì)點(diǎn)間的距離一定等于波長(zhǎng) | |
B. | 兩個(gè)同相質(zhì)點(diǎn)間的距離一定等于半波長(zhǎng) | |
C. | 兩個(gè)同相質(zhì)點(diǎn)間的距離一定等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍 | |
D. | 兩個(gè)同相質(zhì)點(diǎn)間的距離一定等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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