2.如圖所示,長木板放置在水平面上,一小物塊置于長木板的中央,長木板和物塊的質(zhì)量均為m,物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為3μ,木板與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,已知最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,重力加速度為g,現(xiàn)對物塊施加一水平向右的拉力F,則木板加速度大小a可能是( 。
A.木板的加速度可能為μg
B.木板的加速度可能為1.5μg
C.當拉力F=μmg時,物塊對木板的摩擦力大小等于μmg
D.當拉力F=3μmg時,物塊對木板的摩擦力大小等于2.5μmg

分析 隔離對木板分析,結(jié)合牛頓第二定律求出木板的最大加速度.根據(jù)隔離法和整體法求出物塊和木板發(fā)生相對滑動時的最小拉力,判斷物塊和木板是否發(fā)生相對滑動,再結(jié)合牛頓第二定律求出物塊和木板之間的摩擦力.

解答 解:當物塊與木板間的摩擦力達到最大靜摩擦力時,隔離對木板分析,根據(jù)牛頓第二定律得,a=$\frac{3μmg-μ•2mg}{m}=μg$,
對整體分析,F(xiàn)-μ•2mg=2ma,解得F=4μmg,知當F>4μmg時,物塊和木板間發(fā)生相對滑動.
A、木板的最大加速度${a}_{m}=\frac{3μmg-μ•2mg}{m}=μg$,故A正確,B錯誤.
C、當F=μmg時,物塊和木板均靜止,根據(jù)平衡知,木板對物塊的摩擦力為μmg,故C正確.
D、當拉力F=3μmg時,木板發(fā)生滑動,物塊和木板保持相對靜止,整體的加速度a=$\frac{F-μ•2mg}{2m}=\frac{μg}{2}$,隔離對物塊分析,F(xiàn)-f=ma,解得f=$3μmg-m\frac{μg}{2}=2.5μmg$,故D正確.
故選:ACD.

點評 解決本題的關(guān)鍵要知道物塊和木板之間是否發(fā)生相對滑動,通過整體法和隔離法求出發(fā)生相對滑動的最小拉力是解決本題的突破口.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.某駕駛員發(fā)現(xiàn)中午時車胎內(nèi)的氣壓高于清晨時的,且車胎體積增大.若這段時間胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體,那么下列說法中不正確的有( 。
A.外界對胎內(nèi)氣體做功,氣體內(nèi)能減小
B.外界對胎內(nèi)氣體做功,氣體內(nèi)能增大
C.胎內(nèi)氣體對外界做功,內(nèi)能減小
D.胎內(nèi)氣體對外界做功,內(nèi)能增大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.從飛機起飛后,攀升過程中,假設(shè)豎直方向向上先做加速運動后做減速運動,該過程飛行員( 。
A.一直處于失重狀態(tài)B.一直處于超重狀態(tài)
C.先處于失重狀態(tài),后處于超重狀態(tài)D.先處于超重狀態(tài),后處于失重狀態(tài)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,不計懸繩的質(zhì)址,把P和Q兩物體懸吊在天花板上,當兩物體靜止后.下列說法正確的是( 。
A.天花板葉上段繩的拉力和P對上段繩的拉力是平衡力
B.上段繩對P的拉力和下段繩時P的拉力是平衡力
C.下段繩時Q的拉力和Q的重力是平衡力
D.下段繩時P的拉力和下段繩時Q的拉力是作用力與反作用力

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖為俯視圖,相距L=1m的兩導(dǎo)軌置于水平平面內(nèi),兩導(dǎo)軌內(nèi)存在豎直向上的勻強磁場,磁惑應(yīng)強度B=0.5T,有一導(dǎo)體棒MN,質(zhì)量m=0.1kg,電阻r=2Ω.垂直的放在導(dǎo)軌上,兩彈簧左端與導(dǎo)體錐MN相連,右端固定,兩彈簧距導(dǎo)軌的距離相等.把導(dǎo)體棒MN連人如圖所示電路,電源電動勢E=5V,內(nèi)阻不計.滑動變阻器總電阻R0=6Ω,閉合電鍵,滑片P由a端緩慢移到b端過程中,彈簧的形變量x隨滑動變阻器Pa間阻值R的變化關(guān)系如圖.(g取10m/s2)求導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)μ及彈簧的勁度系數(shù)k.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.一根彈簧的下端掛一重物,上端用手牽引使重物向下做勻速直線運動,從手突然停止到物體下降到最低點的過程中,重物的加速度的數(shù)值將(  )
A.逐漸減小B.逐漸增大C.先減小后增大D.先增大再減小

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.某同學利用圖甲所示的實驗裝置,探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律,物塊在重物的牽引下開始運動,重物落地后,物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處).從紙帶上便于測量的點開始,每5個點取1個計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示.打點計時器電源的頻率為50Hz.

(1)通過分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在相鄰計數(shù)點5和6之間某時刻開始減速.
(2)計數(shù)點4對應(yīng)的速度大小為1.0m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
(3)物塊減速運動過程中加速度的大小為3m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
(4)設(shè)重物質(zhì)量為m,物塊質(zhì)量為M,物塊勻加速階段的加速度大小為a1,勻減速階段的加速度大小為a2.不考慮空氣阻力以及紙帶與限位孔之間的摩擦、繩與滑輪之間的摩擦,重力加速度未知,則物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)可表示為μ=$\frac{{a}_{2}}{g}$.

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7.某同學為了測定木塊與斜面間的動摩擦因數(shù),他用測速儀研究木塊在斜面上的運動情況,裝置如圖甲所示.他使木塊以初速度m/s的速度沿傾角θ=30°的斜面上滑緊接著下滑至出發(fā)點,并同時開始記錄數(shù)據(jù),結(jié)果電腦只繪出了木塊從開始上滑至最高點的,圖線如圖乙所示.g取10m/s2.則根據(jù)題意計算出的下列物理量不正確的是( 。
A.上滑過程中的加速度的大小a1=8m/s2
B.木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ1=$\frac{\sqrt{3}}{5}$
C.木塊回到出發(fā)點時的速度大小v=2m/s
D.木塊經(jīng)2s返回出發(fā)點

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖為測量物塊與水平桌面之間動摩擦因數(shù)的實驗裝置示意圖,實驗步驟如下:
①用天平測量物塊和遮光片的總質(zhì)量M、重物的質(zhì)量m;用游標卡尺測量遮光片的寬度d,用米尺測量兩光電門之間的距離s;
②調(diào)整輕滑輪,使細線水平;
③讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放,用數(shù)字毫秒計分別測出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時間tA和tB,求出加速度a;
④多次重復(fù)步驟③,求a的平均值$\overline{a}$;
⑤根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)求出動摩擦因數(shù)μ.
回答下列問題:
(1)物塊的加速度a可用d、s和tA和tB表示為a=$\frac{3911pev^{2}{t}_{B}^{2}{t}_{A}^{2}}{2s({t}_{A}^{2}-{t}_{B}^{2})}$
(3)動摩擦因數(shù)μ可用M、m、$\overline{a}$和重力加速度g表示為μ=$\frac{mg-(M+m)\overline{a}}{Mg}$.

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