【題目】一木箱放在平板車的中部,距平板車的后端、駕駛室后端均為L=1.5m,如圖所示處于靜止?fàn)顟B(tài),木箱與平板車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,現(xiàn)使平板車以a1的加速度勻加速啟動(dòng),速度達(dá)到v=6m/s后接著做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后勻減速剎車(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力).(g=10m/s2)求:
(1)若木箱與平板車相對(duì)靜止,加速度a1大小滿足什么條件?;
(2)若a1=6m/s2,當(dāng)木箱與平板車的速度都達(dá)到v=6m/s時(shí),木箱在平板車上的位置(離駕駛室后端距離);
(3)若在木箱速度剛達(dá)到6m/s時(shí)平板車立即剎車,則要使木箱不會(huì)撞到駕駛室,平板車剎車時(shí)的加速度大小滿足什么條件?
【答案】(1) (2)2.1m (3)a≤12m/s2
【解析】試題分析:木箱與平板車相對(duì)靜止,加速度相同,當(dāng)木箱受到的靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí)加速度最大,由牛頓第二定律求解;汽車先勻加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng),木箱也先勻加速運(yùn)動(dòng)后與汽車一起做勻速運(yùn)動(dòng),汽車勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),木箱相對(duì)于車后退,根據(jù)出木箱勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度,由速度公式求出汽車速度達(dá)到v=6m/s的時(shí)間;求出此時(shí)木箱的速度,再由速度公式得到木箱需要多長(zhǎng)時(shí)間速度才能與汽車相同.由位移求出汽車和木箱相對(duì)地的位移,兩者之差即可求得木箱在車上的位置;由速度位移關(guān)系公式求出木箱相對(duì)地運(yùn)動(dòng)的距離,剎車時(shí)為木箱恰好不撞到駕駛室時(shí),木箱與汽車的位移之差恰好等于剛剎車時(shí)兩者距離,由位移公式求解。
(1)木箱與車相對(duì)靜止,加速度相同,當(dāng)木箱受到的靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí)加速度最大,由牛頓第二定律有:
解得:
若木箱與平板車相對(duì)靜止,加速度大小滿足條件為:
(2)因?yàn)?/span>,故木箱與車發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)
當(dāng)木箱速度達(dá)到6m/s時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間為:
相應(yīng)的位移為:
平板車速度達(dá)到6m/s所需時(shí)間為:
相應(yīng)的位移為:
帶入數(shù)據(jù)解得: x2=4.2m
當(dāng)木箱與平板車的速度都達(dá)到v=6m/s時(shí)
木箱在平板車上離駕駛室后端距離為:s=x2﹣x1+L=4.2m﹣3.6m+1.5m=2.1m
(3)木箱減速停止時(shí)的位移為:
平板車減速停止時(shí)的位移為:
木箱不與車相碰:x3﹣x4≤s
解得:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示,副線圈所接電路如圖乙所示,P為滑動(dòng)變阻器的觸頭。下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 副線圈輸出電壓的頻率為50Hz
B. 副線圈輸出電壓的有效值為31V
C. P向右移動(dòng)時(shí),原、副線圈的電流比減小
D. P向右移動(dòng)時(shí),變壓器的輸出功率增加
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在我國(guó)很多地方都建有鐘樓,每逢重大節(jié)日都會(huì)進(jìn)行撞鐘儀式。如圖所示,在大鐘旁用鋼絲吊著質(zhì)量為 m 的撞錘(可視為質(zhì)點(diǎn)),其懸點(diǎn) O 與撞錘重心的距離為 L,撞錘靜止時(shí)恰好與大鐘相接觸。光滑輕質(zhì)定滑輪與 O 等高,跨過(guò)定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩一端連在撞錘上,另一端自然下垂。某次撞鐘時(shí),抓住繩子的自由端往下拉至 α= 37°時(shí)靜止,此時(shí)連接撞錘的兩根繩恰好成直角,然后突然松手,撞錘擺動(dòng)后撞擊大鐘發(fā)出聲音。(不計(jì)空氣阻力,取 sin37° = 0.6,cos37°= 0.8)
(1)撞錘被拉起靜止時(shí),人對(duì)繩的拉力是多大?
(2)撞錘撞擊大鐘前的瞬間,鋼絲的彈力是多大?
(3)若撞錘撞擊大鐘后速度變?yōu)?/span> 0,大鐘對(duì)撞錘的沖量是多大?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】月球環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約為地球半徑的60倍,運(yùn)行周期約為27天,試用開(kāi)普勒定律計(jì)算出:在赤道平面內(nèi)離地面多大高度,人造地球衛(wèi)星可以隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng),就像停留在天空不動(dòng)一樣.(地球半徑約為6.4×103 m)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R,質(zhì)量不能忽略的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無(wú)摩擦,金屬棒ab與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直,ab捧在豎直向上的恒力F作用下加速上升的過(guò)程中,力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于
A. 棒的動(dòng)能增加量 B. 棒的機(jī)械能增加量
C. 棒的重力勢(shì)能增加量 D. 電阻R上放出的熱量
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,在個(gè)半徑為R的大圓環(huán)上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小圓環(huán)(忽略大小可著作質(zhì)點(diǎn)),大圓環(huán)燒過(guò)圓心的豎直軸做角速度為ω的勻速調(diào)周運(yùn)動(dòng),小圓環(huán)一直相對(duì)于大圓環(huán)靜止。小圓環(huán)與大圓環(huán)圓心連線與豎直軸成θ(0°<θ<90°)角,則下列關(guān)于小圓環(huán)所受彈力和摩擦力的說(shuō)法正確的是
A. 小圓環(huán)可能不受彈力
B. 小圓環(huán)所受彈力方向可能指向圓心
C. 小圓環(huán)可能不受摩擦力
D. 小圓環(huán)所受摩擦力與大圓環(huán)相切向下
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為2:1,在原、副線圈的回路中接入的電阻阻值均為R,電壓表和電流表均為理想電表,以a、b端接有電壓為220sin1OπtV的交流電,開(kāi)關(guān)S處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí),設(shè)電壓表讀數(shù)為U,原、副線圈回路中電阻R消耗的功率之比為k,則
A. U=88V,
B. U=110V,k=4
C. 當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),電流表的示數(shù)會(huì)成小
D. 當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),電壓表的讀數(shù)會(huì)減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時(shí),利用電磁血流計(jì)來(lái)監(jiān)測(cè)通過(guò)動(dòng)脈的血流速度.電磁血流計(jì)由一對(duì)電極a和b以及一對(duì)磁極N和S構(gòu)成,磁極間的磁場(chǎng)是均勻的.使用時(shí),兩電極a、b均與血管壁接觸,兩觸點(diǎn)的連線、磁場(chǎng)方向和血流速度方向兩兩垂直,如圖所示.由于血液中的正負(fù)離子隨血流一起在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),電極a、b之間會(huì)有微小電勢(shì)差.在達(dá)到平衡時(shí),血管內(nèi)部的電場(chǎng)可看做是勻強(qiáng)電場(chǎng),血液中的離子所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零。在某次監(jiān)測(cè)中,兩觸點(diǎn)間的距離為3.00mm,血管壁的厚度可忽略,兩觸點(diǎn)間的電勢(shì)差為160 pV,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小0.040T.則血流的速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為
A. 1.3m/s,a負(fù)、b正
B. 2.7m/s,a 正、b負(fù)
C. 1.3m/s,a 正、b負(fù)
D. 2.7m/s,a 負(fù)、b正
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一固定粗糙絕緣斜面傾角θ=37°,O、D、A、B是斜面上的四個(gè)點(diǎn),O點(diǎn)在斜面底端,A為的中點(diǎn), ,D為的中點(diǎn),O點(diǎn)固定一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷,現(xiàn)有一可視為質(zhì)點(diǎn)帶正電的滑塊,先后在A和B兩位置釋放均恰能靜止(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)。已知點(diǎn)電荷周圍電場(chǎng)的電勢(shì)可表示為 (取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,公式中k為靜電力常量,Q為場(chǎng)源電荷的電荷量,r為距場(chǎng)源電荷的距離),重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求
(1)滑塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ;
(2)若滑塊由D點(diǎn)釋放,其第一次經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小。
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