【題目】如圖所示,有兩個高低不同的水平面,高水平面光滑,低水平面粗糙.一質(zhì)量為5kg、長度為2m的長木板靠在高水平面邊緣A點,其表面恰好與高水平面平齊,長木板與低水平間的動摩擦因數(shù)為0.05,一質(zhì)量為1kg可視為質(zhì)點的滑塊靜止放置,距A點距離為3m,現(xiàn)用大小為6N、水平向右的外力拉小滑塊,當(dāng)小滑塊運動到A點時撤去外力,滑塊以此時的速度滑上長木板.滑塊與平板車間的動摩擦因數(shù)為0.5,取g=10m/s2 . 求:
(1)滑塊滑動到A點時的速度大;
(2)滑塊滑動到長木板上時,滑塊和長木板的加速度大小分別為多少?
(3)通過計算說明滑塊能否從平板車的右端滑出.
【答案】
(1)解:根據(jù)牛頓第二定律有:F=ma
根據(jù)運動學(xué)公式有:v2=2aL0
聯(lián)立方程帶入數(shù)據(jù)解得:v=6m/s
其中m、F分別為滑塊的質(zhì)量和受到的拉力,a是滑塊的加速度,v即是滑塊滑到A點時的速度大小,L0是滑塊在高水平面上運動位移
答:滑塊滑動到A點時的速度大小6m/s;
(2)根據(jù)牛頓第二定律有:
對滑塊有:μ1mg=ma1
帶入數(shù)據(jù)解得:a1=5m/s2
對長木板有:μ1mg﹣μ2(m+M)g=Ma2,
帶入數(shù)據(jù)解得:a2=0.4m/s2.
其中M為長木板的質(zhì)量,a1、a2分別是此過程中滑塊和長木板的加速度,μ1、μ2分別是滑塊與長木板間和長木板與低水平面間的動摩擦因數(shù)
答:滑塊滑動到長木板上時,滑塊和長木板的加速度大小分別為5m/s2,0.4m/s2
(3)設(shè)小滑塊不滑出長木板,從小滑塊滑上長木板到兩者相對靜止所用時間為t
則:v﹣a1t=a2t
帶入數(shù)據(jù)解得:t= s,
則此過程中小滑塊的位移為:
長木板的位移為:
式中L=2m為長木板的長度,所以小滑塊滑出長木板右端
答:滑塊能從平板車的右端滑出
【解析】(1)因為高水平面光滑,滑塊僅受到水平向右的外力作用,此外立即為合外力,根據(jù)牛頓第二定律可以求出滑塊的加速度。再根據(jù)勻變速直線運動速度和位移加速度的公式,可以求出滑塊滑動到A點時的速度大小。
(2)以滑塊和長木板為研究對象,分別進(jìn)行受力分析,滑塊所受的合外力為滑動摩擦力,長木板所受合外力為滑塊和地面的摩擦力之和,根據(jù)牛頓第二定律可以分別求出加速度。
(3)根據(jù)臨界的方法求解,先假設(shè)從小滑塊滑上長木板到兩者相對靜止所用時間,根據(jù)勻變速直線運動速度時間公式可以列式求出,再根據(jù)勻變速直線運動公式求出相對靜止時的位移。最后與長木板的長度比較即可。
【考點精析】利用勻變速直線運動的速度、位移、時間的關(guān)系對題目進(jìn)行判斷即可得到答案,需要熟知速度公式:V=V0+at;位移公式:s=v0t+1/2at2;速度位移公式:vt2-v02=2as;以上各式均為矢量式,應(yīng)用時應(yīng)規(guī)定正方向,然后把矢量化為代數(shù)量求解,通常選初速度方向為正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值.
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中:(實驗裝置如圖),下列說法哪一個是錯誤的( )
A.調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時,應(yīng)放上單縫和雙縫
B.測量某條干涉亮紋位置時,應(yīng)使測微目鏡分劃板中心刻線與該亮紋的中心對齊
C.為了減小測量誤差,可用測微目鏡測出n條亮紋間的距離a,求出相鄰兩條亮紋間距△x=
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【題目】在新疆旅游時,最刺激的莫過于滑沙運動.某人坐在滑沙板上從沙坡斜面的頂端由靜止沿直線下滑到斜面底端時,速度為2v0 , 設(shè)人下滑時所受阻力恒定不變,沙坡長度為L,斜面傾角為α,人的質(zhì)量為m,滑沙板質(zhì)量不計,重力加速度為g.則( )
A.若人在斜面頂端被其他人推了一把,沿斜面以v0的初速度下滑,則人到達(dá)斜面底端時的速度大小為3v0
B.若人在斜面頂端被其他人推了一把,沿斜面以v0的初速度下滑,則人到達(dá)斜面底端時的速度大小為 v0
C.人沿沙坡下滑時所受阻力Ff=mgsinα﹣
D.人在下滑過程中重力功率的最大值為2mgv0
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【題目】兩物塊A、B用輕彈簧相連,質(zhì)量均為2 kg,初始時彈簧處于原長,A、B兩物塊都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上運動,質(zhì)量4 kg的物塊C靜止在前方,如圖所示.B與C碰撞后二者會粘在一起運動.則在以后的運動中:
(1)當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時,物塊A的速度為多大?
(2)系統(tǒng)中彈性勢能的最大值是多少?
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【題目】如圖所示,一傾角為37°的斜面固定在水平地面上,質(zhì)量m=1kg的物體在平行于斜面向上的恒力F作用下,從A點由靜止開始運動,到達(dá)B點時立即撤去拉力F.此后,物體到達(dá)C點時速度為零.每隔0.2s通過速度傳感器測得物體的瞬時速度,下表給出了部分測量數(shù)據(jù).(取 sin37°=0.6.cos37°=0.8)試求:
t/s | 0.0 | 0.2 | 0.4 | … | 2.2 | 2.4 | … |
v/ms﹣1 | 0.0 | 1.0 | 2.0 | … | 3.3 | 1.2 | … |
(1)斜面的摩擦系數(shù)μ;
(2)恒力F的大;
(3)t=1.6s時物體的瞬時速度.
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【題目】帶有 光滑圓弧軌道質(zhì)量為M的滑車靜置于光滑水平面上,如圖所示.一質(zhì)量為m的小球以速度v0水平?jīng)_上滑車,當(dāng)小球上行再返回并脫離滑車時,以下說法正確的是( )
A.小球一定水平向左作平拋運動
B.小球可能水平向左作平拋運動
C.小球可能作自由落體運動
D.小球可能向右作平拋運動
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【題目】如圖所示,用質(zhì)量不計的輕細(xì)繩L1和L2將A、B兩重物懸掛起來,下列說法正確的是( 。
A.L1對A的拉力和L2對A的拉力是一對平衡力
B.L2對A的拉力和L2對B的拉力是一對作用力與反作用力
C.L1對A的拉力和A對L1的拉力是一對平衡力
D.L2對B的拉力和B對L2的拉力是一對作用力和反作用力
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的人通過定滑輪將質(zhì)量為m的重物以加速度a上提.若繩與豎直方向夾角為θ,求:
(1)人受到地面的摩擦力多大?
(2)人對地面的壓力多大?
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【題目】如圖所示,可看做質(zhì)點的兩物塊A,B,質(zhì)量分別為2m,m。A放在光滑水平桌面上,一不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑輕質(zhì)定滑輪,兩端分別與A、B相連接,A和滑輪間的輕繩與桌面平行。現(xiàn)將A從靜止釋放,當(dāng)B落地時,A還在桌面上。不計空氣阻力,重力加速度為g。求:
(1)B落地前的加速度a的大小;
(2)B落地前滑輪對輪軸的壓力F大小。
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