【題目】如圖所示,可看做質(zhì)點(diǎn)的小物塊放在長(zhǎng)木板的正中央,長(zhǎng)木板置于光滑水平面上,兩物體皆靜止;已知長(zhǎng)木板質(zhì)量為M=40kg,長(zhǎng)度為L(zhǎng)=30m,小物塊質(zhì)量為m=10kg,小物塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=02;兩物體間的最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力大小,重力加速度g=10m/s2,試求:

1用水平向右的恒力F作用于小物塊,當(dāng)F滿足什么條件,兩物塊才能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)?

2若一開(kāi)始就用水平向右55N的恒力作用與小物塊,則小物塊經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間從長(zhǎng)木板上掉下?

【答案】1F>25N 21s

【解析】

試題分析: 1 兩物體恰要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),它們之間的摩擦力大小達(dá)到最大靜摩擦fm;設(shè)它們一起運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a1,此時(shí)作用于小物塊水平向右的恒力大小為F1,由牛頓定律可知:

對(duì)整體:F1=M+ma1

對(duì)木板:fm=Ma1

其中

解得F1=25N

故當(dāng)F>25N時(shí),兩物體之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)

2分析可知,當(dāng)一開(kāi)始就用水平向右F2=55N的恒力作用于小木塊時(shí),兩物體發(fā)生滑動(dòng);設(shè)滑動(dòng)摩擦力的大小為f,小木塊、木板的加速度分別為a1、a2,由牛頓第二定律可得:

對(duì)小物塊:F2-f=ma1

對(duì)木板f=Ma2

其中f=μmg

解得a1=35m/s2 a2=05m/s2

設(shè)小物塊滑下木板歷時(shí)為t,小物塊、木板相對(duì)于地面的位移大小分別為s1、s2,由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和幾何關(guān)系可知:

解得:t=1s

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A. 恒力F大小為21N

B. 物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5

C. 有恒力F時(shí),小物塊在整個(gè)上升過(guò)程摩擦產(chǎn)生的熱量較少

D. 有恒力F時(shí),小物塊在整個(gè)上升過(guò)程機(jī)械能的減少量較小

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【題目】如圖所示,一帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中從A點(diǎn)拋出,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向豎直向下,且在B點(diǎn)時(shí)粒子的速度為粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最小速度,已知電場(chǎng)方向和粒子運(yùn)動(dòng)軌跡在同一豎直平面內(nèi),粒子的重力和空氣阻力與電場(chǎng)力相比可忽略不計(jì),則( )

A.電場(chǎng)方向一定水平向右

B.電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)一定高于B點(diǎn)的電勢(shì)

C.從A到B的過(guò)程中,粒子的電勢(shì)能一定增加

D.從A到B的過(guò)程中,粒子的電勢(shì)能與動(dòng)能之和一定不變

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1)為了探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,該同學(xué)所取的計(jì)時(shí)點(diǎn)個(gè)數(shù) (填字母序號(hào))

A.偏少 B.偏多 C.合適

2)若小車是做勻變速直線運(yùn)動(dòng),由該同學(xué)所測(cè)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),請(qǐng)你幫他求出:打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度vC= m/s,小車的加速度a= m/s2AB的距離應(yīng)為 cm,條A點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度vA= m/s.(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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