(12分)質(zhì)量分別為m1、m2的兩木塊重疊后放在光滑水平面上,如圖所示,m1、m2間的動摩擦因數(shù)為μ(認為最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等),現(xiàn)在m2上施加隨時間t增大的力F=kt,式中k是常數(shù)。

⑴寫出木塊m1、m2的加速度a1、a2隨時間t變化的關(guān)系式;
⑵在給定坐標系內(nèi)繪出a1、a2隨時間t變化的圖線,圖線上若有轉(zhuǎn)折點,請在坐標軸上標注出該點對應(yīng)的坐標值。
⑴當0≤t<時,a1=a2;當t≥時,a1,a2-μg;⑵圖略,見解析。

試題分析:⑴由于所施加的外力F=kt,因此開始時,F(xiàn)較小,兩木塊將一起運動,設(shè)整體運動的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律有:F=(m1+m2)a,所以解得:a1=a2=a=
從裝置圖中可以看出,它們一起運動的最大加速度取決于兩者之間的最大摩擦力,有:m1a1<μm2g
聯(lián)立以上兩式解得:t<
當t≥時,對m1,根據(jù)牛頓第二定律有:μm2g=m1a1,解得:a1
對m2,根據(jù)牛頓第二定律有:kt-μm2g=m2a2,解得:a2-μg
即a1、a2隨時間t變化的關(guān)系式為:當0≤t<時,a1=a2
當t≥時,a1,a2-μg
所繪a1、a2隨時間t變化的關(guān)系圖線如下圖所示。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量m=1 kg的物體在光滑平面上運動,初速度大小為2 m/s。在物體運動的直線上施以一個水平恒力,經(jīng)過t=1 s,速度大小變?yōu)? m/s,則這個力的大小可能是(  )
A.2 NB.4 NC.6 N D.8 N

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示為建筑工地上常用的一種“深穴打夯機”,電動機帶動兩個滾輪勻速轉(zhuǎn)動將夯桿從深坑中提上來,當夯桿底端剛到達坑口時,兩個滾輪彼此分開,將夯桿釋放,夯桿在自身重力作用下,落回深坑,夯實坑底,然后兩個滾輪再次壓緊,夯桿被提上來,如此周而復始(夯桿被滾輪提升過程中,經(jīng)歷勻加速和勻速運動過程)。已知兩個滾輪邊緣的線速度恒為v=4m/s,滾輪對夯桿的正壓力N=2×104N,滾輪與夯桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,夯桿質(zhì)量為m=1×103kg,坑深h=6.4m,假定在打夯的過程中坑的深度變化不大,取g=10m/s2,求:

(1)夯桿被滾輪壓緊,加速上升至與滾輪速度相同時的高度;
(2)每個打夯周期中,滾輪將夯桿提起的過程中,電動機對夯桿所做的功;
(3)每個打夯周期中滾輪與夯桿間因摩擦產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一條長為L的細線,上端固定,將它置于一充滿勻強電場的空間中,場強大小為E,方向水平向右。已知當細線向右偏離豎直方向的偏角為θ時,帶電小球處于平衡狀態(tài)。求:

⑴小球帶電量為多少?
⑵如果使細線向右與豎直方向的偏角由θ增大為β,且自由釋放小球,則β為多大時,才能使細線達到豎直位置時,小球的速度又剛好為零?
⑶如果將小球向左方拉成水平,此時線被拉直,自由釋放小球后,經(jīng)多長時間細線又被拉直?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

Bungee(蹦極)是一種新興的體育活動,蹦躍者站在約40m以上(相當于10層樓高)高度的橋梁、塔頂、高樓、吊車甚至熱氣球上,把一端固定的一根長長的橡皮條綁在踝關(guān)節(jié)處,然后兩兩臂伸開,雙腿并攏,頭朝下跳下去.綁在跳躍者踝部的橡皮條很長,足以使跳躍者在空中享受幾秒鐘的“自由落體”.當人體落到離地面一定距離時,橡皮繩被拉開、繃緊,阻止人體繼續(xù)下落,當人到達最低點時,橡皮繩再次彈起,人被拉起,隨后又落下,如此反復,但由于空氣阻力的原因,使彈起的高度會逐漸減小,直到靜止.這就是蹦極的全過程.根據(jù)以上的敘述,忽略空氣阻力的影響,對第一次下落過程中下列說法正確的是(   )
A.當橡皮繩達到原長后人開始做減速運動
B.整個下落過程中人的機械能守恒
C.當橡皮繩的彈力剛好等于人的重力時人的速度最大
D.當人達到最低點時加速度數(shù)值最大,且一定大于重力加速度g的值

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,傳送帶的兩個輪子半徑均為r=0.2m,兩個輪子最高點A、B在同一水平面內(nèi),A、B間距離L=5m,半徑R=0.4的固定、豎直光滑圓軌道與傳送帶相切于B點,C點是圓軌道的最高點。質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)u=0.8。重力加速度g=10m/s2。求:

(1)傳送帶靜止不動,小滑塊以水平速度v0滑上傳送帶,并能夠運動到C點,v0至少多大?
(2)當傳送帶的輪子以ω=10rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動時,將小滑塊無初速地放到傳送帶上的A點,小滑塊從A點運動到B點的時間t是多少?
(3)傳送帶的輪子以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動,將小滑塊無初速地放到傳送帶上的A點, 小滑塊運動到C點時,對圓軌道的壓力大小不同,最大壓力Fm是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,傾角為45°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相接,O為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直平面內(nèi),A、C兩點等高.質(zhì)量m=1kg的滑塊從A點由靜止開始下滑,恰能滑到與O等高的D點,g取10m/s2.求:

(1)求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)若使滑塊能到達C點,求滑塊至少從離地多高處由靜止開始下滑;
(3)若滑塊離開C處后恰能垂直打在斜面上,求滑塊經(jīng)過C點時對軌道的壓力.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖1所示,一質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點)沿某斜面頂端A由靜止滑下,已知滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)和滑塊到斜面頂端的距離的關(guān)系如圖2所示。斜面傾角為37°,長為L。有一半徑的光滑豎直半圓軌道剛好與斜面底端B相接,且直徑BC與水平面垂直,假設(shè)滑塊經(jīng)過B點時沒有能量損失。當滑塊運動到斜面底端B又與質(zhì)量為m的靜止小球(可視為質(zhì)點)發(fā)生彈性碰撞(已知:,)。求:

(1)滑塊滑至斜面底端B時的速度大。
(2)在B點小球與滑塊碰撞后小球的速度大;
(3)滑塊滑至光滑豎直半圓軌道的最高點C時對軌道的壓力。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,甲、乙兩車均在光滑的水平面上,質(zhì)量都是,人的質(zhì)量都是,甲車上人用力推車,乙車上的人用等大的力拉繩子(繩與輪的質(zhì)量和摩擦均不計);人與車始終保持相對靜止.下列說法正確的是
A.甲車的加速度大小為
B.甲車的加速度大小為0
C.乙車的加速度大小為
D.乙車的加速度大小為0

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