有一個冰上木箱的游戲節(jié)目,規(guī)則是:選手們從起點開始用力推箱一段時間后,放手讓箱向前滑動,若箱最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi),視為成功;若箱最后未停在桌上有效區(qū)域內(nèi)就視為失。浜喕P腿鐖D所示,AC是長度為L1=7 m的水平冰面,選手們可將木箱放在A點,從A點開始用一恒定不變的水平推力推箱,BC為有效區(qū)域.已知BC長度L2=1 m,木箱的質(zhì)量m=50 kg,木箱與冰面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1.某選手作用在木箱上的水平推力F=200 N,木箱沿AC做直線運(yùn)動,若木箱可視為質(zhì)點,g取10 m/s2.那么該選手要想游戲獲得成功,試求:

(1)推力作用在木箱上時的加速度大;
(2)推力作用在木箱上的時間滿足什么條件?
(1)3 m/s2 (2)1 s≤t≤s
(1)設(shè)推力作用在木箱上時的加速度為a1,根據(jù)牛頓運(yùn)動定律得
F-μmg=ma1
解得a1=3 m/s2.
(2)撤去推力后,木箱的加速度大小為a2,根據(jù)牛頓運(yùn)動定律得
μmg=ma2
解得a2=1 m/s2
推力作用在木箱上時間t內(nèi)的位移為
x1a1t2
撤去力F后木箱繼續(xù)滑行的距離為
x2
木箱停在有效區(qū)域內(nèi),要滿足條件
L1-L2≤x1+x2≤L1
解得1 s≤t≤  s.
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:單選題

如圖所示,汽車車廂頂部懸掛一個輕質(zhì)彈簧,彈簧下端拴一個質(zhì)量為m的小球,當(dāng)汽車以某一速度在水平地面上勻速行駛時彈簧長度為L1;當(dāng)汽車以同一速度勻速率通過一段路面為圓弧形凹形路面的最低點時,彈簧長度為L2,下列選項中正確的是(    )
A.  B. C.D.前三種情況均有可能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

(6分)某同學(xué)用圖(a)所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律:
(1)通過實驗得到如圖(b)所示的a—F圖象,造成這一結(jié)果的原因是:在平衡摩擦力時木板與水平桌面的傾角         (填“偏大”或“偏小”)。

(2)該同學(xué)在平衡摩擦力后進(jìn)行實驗,為了便于探究、減小誤差,應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和盤的總質(zhì)量m滿足____               的條件
(3)該同學(xué)得到如圖(c)所示的紙帶。已知打點計時器電源頻率為50Hz. A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個計數(shù)點,兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出。由此可算出小車的加速度a =        m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

彈簧振子在光滑水平面上做簡諧運(yùn)動,在振子向平衡位置運(yùn)動的過程中(  ).
A.振子所受的回復(fù)力逐漸增大
B.振子的位移逐漸增大
C.振子的速度逐漸減小
D.振子的加速度逐漸減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩根足夠長、電阻不計、間距為d的光滑平行金屬導(dǎo)軌,其所在平面與水平面的夾角為θ,導(dǎo)軌平面內(nèi)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上,ab與cd之間相距為L,金屬桿甲、乙的阻值相同,質(zhì)量均為m,甲桿在磁場區(qū)域的上邊界ab處,乙桿在甲桿上方與甲相距L處,甲、乙兩桿都與導(dǎo)軌垂直.靜止釋放兩桿的同時,在甲桿上施加一個垂直于桿平行于導(dǎo)軌的外力F,使甲桿在有磁場的矩形區(qū)域內(nèi)向下做勻加速直線運(yùn)動,加速度大小為a=2gsin θ,甲離開磁場時撤去F,乙桿進(jìn)入磁場后恰好做勻速運(yùn)動,然后離開磁場.

(1)求每根金屬桿的電阻R.
(2)從釋放金屬桿開始計時,求外力F隨時間t變化的關(guān)系式,并說明F的方向.
(3)若整個過程中,乙金屬桿共產(chǎn)生熱量Q,求外力F對甲金屬桿做的功W.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,物體A疊放在物體B上,B置于光滑水平面上。A、B質(zhì)量分別為6kg和2kg,A、B之間的動摩擦因數(shù)為0.2。在物體A上施加水平方向的拉力F,開始時F=10N,此后逐漸增大,在增大到45 N的過程中,以下判斷正確的是(g取10 m/s2)(      )

A.兩物體間始終沒有相對運(yùn)動
B.兩物體間從受力開始就有相對運(yùn)動
C.兩物體開始沒有相對運(yùn)動,當(dāng)F>12 N時,開始相對滑動
D.兩物體開始沒有相對運(yùn)動,當(dāng)F>18 N時,開始相對滑動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)某同學(xué)利用玩具電動車模擬騰躍運(yùn)動.如圖所示,AB是水平地面,長度為L=6m,BC是半徑為R=12m的圓弧,AB、BC相切于B點,CDE是一段曲面.玩具電動車的功率始終為P=10W,從A點由靜止出發(fā),經(jīng)t=3s到達(dá)B點,之后通過曲面到達(dá)離地面h=1.8m的E點水平飛出,落地點與E點的水平距離x=2.4m.玩具電動車可視為質(zhì)點,總質(zhì)量為m=1kg,在AB段所受的阻力恒為2N,重力加速度g取10 m/s2,不計空氣阻力.求:

(1)玩具電動車過B點時對圓弧軌道的壓力:
(2)玩具電動車過E點時的速度;
(3)若從B點到E點的過程中,玩具電動車克服摩擦阻力做功10J,則該過程所需要的時間是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

2013年6月20日,在中國迄今最高“講臺”天宮一號上,女航天員王亞平向地面的千萬名師生進(jìn)行了太空授課。在演示如何在太空中測量物體質(zhì)量時,她讓“助教”聶海勝固定在儀器上,啟動機(jī)械臂拉他由靜止開始向艙壁運(yùn)動,假設(shè)儀器測出聶海勝受到機(jī)械臂的恒定拉力為F,經(jīng)時間t時.測速儀測出他運(yùn)動的速率為v,則聶海勝的質(zhì)量為
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的3/4圓弧形光滑軌道半徑為R,A端與圓心O等高,AD為與水平方向成45°角的斜面,B端在O的正上方,一個小球在A點正上方由靜止開始釋放,自由下落至A點后進(jìn)入圓形軌道并恰能到達(dá)B點.求:

(1)到達(dá)B點的速度大小?(2)釋放點距A點的豎直高度;(3)小球落到斜面上C點時的速度大小和方向.

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同步練習(xí)冊答案