如圖所示，質(zhì)量M=2kg均勻矩形木塊靠在光滑墻上，A點(diǎn)處有固定光滑轉(zhuǎn)動軸，AB與水平方向夾角30°，CD邊長為2m，B、D兩點(diǎn)連線與地面平行，一質(zhì)量m=10kg的小物體若固定在CD邊上且位于A點(diǎn)正上方處，則墻對木塊的彈力為    N；若將小物體從C點(diǎn)處靜止釋放使其沿CD邊自由下滑，物體與木塊間動摩擦因數(shù)為μ=0.2，物體維持勻加速直線運(yùn)動的時(shí)間為    s．
【答案】分析：（1）以A為支點(diǎn)，對木塊，根據(jù)力矩平衡條件求解墻對木塊的彈力；
（2）木開在CD上下滑到某位置時(shí)，木開將翻轉(zhuǎn)．當(dāng)木塊恰好翻轉(zhuǎn)時(shí)墻的彈力為零，由力矩平衡條件求出此時(shí)物體離D點(diǎn)的距離，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求出時(shí)間．
解答：解：（1）木塊力矩平衡：NB?SADcos30°=Mg?SADsin30°
得，NB=Mgtan53°=20×N=N；
（2）物體對木塊的彈力N=mgcos30°，摩擦力f=μmgcos30°．
設(shè)物體離D點(diǎn)S′處時(shí)木塊恰好翻轉(zhuǎn)，此時(shí)墻的彈力為零．則有
  μmgcos30°?sAD=Mg?sADsin30°+mgcos30°?s′
代入數(shù)據(jù)，得S′=0.1m，
即，物體做勻加速直線運(yùn)動的位移為s=sCD-s′=2-0.1=1.9m，
物體的加速度a=gsin30°-μgcos30°=3.2C7m/s2，
物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，
s=at2，勻加速的時(shí)間t==1.08s
故答案為：；1.08．
點(diǎn)評：本題是力矩平衡和牛頓第二定律、運(yùn)動學(xué)公式的綜合，要注意挖掘隱含的臨界狀態(tài)，根據(jù)力矩平衡求出木塊恰好翻轉(zhuǎn)時(shí)，物體通過的位移是關(guān)鍵．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?荊州模擬）如圖所示，質(zhì)量m=2.2kg的金屬塊放在水平地板上，在與水平方向成θ=37°角斜向上、大小為F=10N的拉力作用下，以速度v=5.0m/s向右做勻速直線運(yùn)動．（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：
（1）金屬塊與地板間的動摩擦因數(shù)；
（2）如果從某時(shí)刻起撤去拉力，撤去拉力后金屬塊在水平地板上滑行的最大距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量m=2.0kg的木塊靜止在水平面上，用大小F=20N、方向與水平方向成θ=37°角的力拉動木塊，當(dāng)木塊運(yùn)動到x=10m時(shí)撤去力F．不計(jì)空氣阻力．已知木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)?=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．g取10m/s2．求：
（1）撤去力F時(shí)木塊速度的大�。�
（2）撤去力F后木塊運(yùn)動的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量m=2.0×104kg的汽車以不變的速度先后駛過凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧半徑均為20m．由于輪胎太舊，如果受到超過3×105N的壓力時(shí)就會出現(xiàn)爆胎，則：
（1）汽車在行駛過程中，在哪個(gè)位置最可能出現(xiàn)爆胎？
（2）為了使汽車安全過橋，汽車允許的最大速度是多少？
（3）若以（2）中所求得速度行駛，汽車對橋面的最小壓力是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量m=2.0kg的金屬塊放在水平地板上，在與水平方向成θ=37°角斜向上、大小為F=10N的拉力作用下，以速度v=5.0m/s向右做勻速直線運(yùn)動．（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：
（1）撤去拉力后物體運(yùn)動的加速度
（2）撤去拉力后物體運(yùn)動的最長時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?海淀區(qū)一模）如圖所示，質(zhì)量m=2.0×10-4kg、電荷量q=1.0×10-6C的帶正電微粒靜止在空間范圍足夠大的電場強(qiáng)度為E1的勻強(qiáng)電場中．取g=10m/s2．
（1）求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E1的大小和方向；
（2）在t=0時(shí)刻，勻強(qiáng)電場強(qiáng)度大小突然變?yōu)镋2=4.0×103N/C，且方向不變．求在t=0.20s時(shí)間內(nèi)電場力做的功；
（3）在t=0.20s時(shí)刻突然撤掉電場，求帶電微粒回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動能．

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