如圖所示,固定在水平地面上的桌子,高度h=0.8m,桌面上放著一塊木板,木板的質(zhì)量M=1.0kg,長度L=1.5m,厚度可以忽略不計(jì),木板左右兩端與桌面的兩端對齊.質(zhì)量m=1.0kg的小物塊放在距木板左端d=0.5m處(小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)).木板與桌面間的摩擦忽略不計(jì).現(xiàn)對木板施加一個(gè)F=12N水平向右的恒力,木板與物塊發(fā)生相對滑動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間物塊離開木板,在桌面上運(yùn)動(dòng)一段距離后,從桌面的右端滑出,最后落在地面上.取g=10m/s2.求:
(1)物塊在木板上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)物塊落地點(diǎn)與桌面右端的水平距離.
如圖分別對M和m進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析有:

(1)小物塊在木板上滑動(dòng)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律
f11mg=ma1
a11g=4.0m/s2,方向向右
木板在水平方向上的受力情況如答圖1所示,根據(jù)牛頓第二定律
F-μ1mg=Ma2
a2=
F-μ1mg
M
=8.0m/s2
設(shè)經(jīng)過時(shí)間t1,物塊與木板分離,
物塊的位移x1=
1
2
a1t12

木板的位移x2=
1
2
a2t12

由答圖2可知x2-x1=d
解得t1=0.5s
(2)物塊與木板分離時(shí),物塊的速度
υ1=a1t1=2.0m/s
物塊在桌面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)物塊運(yùn)動(dòng)到
桌面右端時(shí)的速度為υ2,根據(jù)牛頓第二定律
f22mg=ma3
a32g=3.0m/s2,方向向左
v22-v12=2(-a3)(L-d-x1)
x1=0.5m
解得υ2=1m/s
物塊做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)經(jīng)過時(shí)間t2落地
h=
1
2
gt22
?t2=
2h
g
=
2×0.8
10
s=0.4s

物塊落地點(diǎn)與桌面右端的水平距離
x=v2t2=1×0.4m=0.4m
答:(1)物塊在木板上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.5s;
(2)物塊落地點(diǎn)與桌面右端的水平距離為0.4m.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分)如圖所示,豎直平面內(nèi)有光滑且不計(jì)電阻的兩道金屬導(dǎo)軌,寬都為L,上方安裝有一個(gè)阻值R的定值電阻。兩根質(zhì)量都為m,電阻都為r,完全相同的金屬桿靠在導(dǎo)軌上,金屬桿與導(dǎo)軌等寬且與導(dǎo)軌接觸良好,虛線下方的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B。

(1)將金屬桿1固定在磁場邊界下側(cè),金屬桿2從磁場邊界上方靜止釋放,進(jìn)入磁場后恰作勻速運(yùn)動(dòng),求金屬桿2釋放處離開磁場邊界的距離h0;
(2)將金屬桿1固定在磁場邊界下側(cè),金屬桿2從磁場邊界上方h(h<h0)高處靜止釋放,經(jīng)過一段時(shí)間后再次勻速,此過程流過電阻R的電量為q,則此過程整個(gè)回路中產(chǎn)生了多少熱量?
(3)金屬桿2從離開磁場邊界h(h<h0)高處靜止釋放,在進(jìn)入磁場的同時(shí)靜止釋放金屬桿1,兩金屬桿運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間后都開始了勻速運(yùn)動(dòng),試求出桿2勻速時(shí)的速度大小,并定性畫出兩桿在磁場中運(yùn)動(dòng)的v-t圖象。(兩個(gè)電動(dòng)勢分別為E1、E2不同的電源串聯(lián)時(shí),電路中總的電動(dòng)勢E=E1+E2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

“跳樓機(jī)”的工作過程如下:先用電梯把載有乘客的座艙送到大約二十幾層樓高的高處,然后讓座艙自由落下,落到一定位置時(shí),制動(dòng)系統(tǒng)開始啟動(dòng),座艙勻減速運(yùn)動(dòng)至快到地面時(shí)剛好停下.座艙的v-t圖象如圖所示.座艙加速下降過程中的加速度大小是______m/s2,座艙減速下降過程中的加速度大小是______m/s2.座艙從開始落下______m時(shí)開始制動(dòng),均勻減速.若某人手托著重力為50N的鉛球進(jìn)行這個(gè)游戲,當(dāng)座艙下落至第4s末的時(shí)刻,手對鉛球托力大小是______N.g=10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,桌上有質(zhì)量為M=1kg的板,板上放一質(zhì)量為m=2kg的物體,物體和板之間、板和桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25,要將板從物體下抽出,水平力F至少為多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,用一個(gè)沿斜面向上的恒力F將靜止在斜面底端的物體加速向上推,推到斜面中點(diǎn)時(shí),撤去恒力F,之后物體恰好運(yùn)動(dòng)到斜面頂端并返回.已知物體從底端運(yùn)動(dòng)到頂端所需時(shí)間以及從頂端滑到底端所需時(shí)間相等,物體回到底端時(shí)速度大小為10m/s,則( 。
A.恒力F與物體所受摩擦力之比為2:1
B.物體所受重力與物體所受摩擦力之比為3:1
C.撤去恒力F時(shí)物體的速度大小為10m/s
D.物體在沿斜面上升過程與下滑過程中加速度相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上有一質(zhì)量m=lkg的小球,一水平放置的輕彈簧一端與墻相連,另一端與小球相連,一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩一端與小球相連,另一端固定在天花板上,細(xì)繩與豎直方向成45°角,此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài),且水平面對小球的彈力恰好為零.取g=10m/s2,小球所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則在燒斷輕繩的瞬間,下列說法正確的是( 。
A.小球所受合外力為零
B.小球的加速度大小為10m/s2,方向向左
C.小球的加速度大小為8m/s2,方向向左
D.小球所受合力的方向沿左下方,與豎直方向成45°角

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,oa、ob是豎直平面內(nèi)兩根固定的光滑細(xì)桿,o、a、b、c位于同一圓周上,c為圓周的最高點(diǎn),a為最低點(diǎn).每根桿上都套著一個(gè)小滑環(huán),兩個(gè)滑環(huán)都從o點(diǎn)無初速釋放,用t1、t2分別表示滑環(huán)到達(dá)a、b所用的時(shí)間,則下列關(guān)系正確的是(  )
A.t1=t2B.t1>t2C.t1<t2D.無法確定

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一質(zhì)點(diǎn)在0~6s內(nèi)豎直向上運(yùn)動(dòng),若取豎直向下為正方向,其加速度一時(shí)間圖像如圖所示,重力加速度,則下列說法正確的是( )
A.在2s~4s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加
B.在4s~6s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能增加
C.在0~6s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能不斷增加
D.質(zhì)點(diǎn)在t=6s時(shí)的機(jī)械能大于其在2s的機(jī)械能

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,傾角為θ的足夠長傳送帶以恒定的速率v0沿逆時(shí)針方向運(yùn)行。t=0時(shí),將質(zhì)量
m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶上,物塊速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示。設(shè)沿傳送帶向下為正方向,取重力加速度g=10m/s2。則
A.摩擦力的方向始終沿傳送帶向下
B.1~2s內(nèi),物塊的加速度為2m/s2
C.傳送帶的傾角θ=30°
D.物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案