如圖所示，有同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時不慎將圓柱形試管塞卡于試管底部，該試管塞中軸穿孔。為了拿出試管塞而不損壞試管，該同學(xué)緊握試管讓其倒立由靜開始豎直向下做勻加速直線運(yùn)動，t=0.20s后立即停止，此時試管下降H=0.80m，試管塞將恰好能從試管口滑出。已知試管總長l=21.0cm，底部球冠的高度h=1.0cm，試管塞的長度為d=2.0cm，設(shè)試管塞相對試管壁滑動時受到的的摩擦力恒定，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=l0m／s2。求：

(1)試管塞從靜止開始到離開試管口的總位移；

(2)試管塞受到的滑動摩擦力與其重力的比值。

(1)1.0 m ;(2)17∶1.

【解析】

試題分析：（1）試管塞開始與試管一起運(yùn)動了位移：x1＝H＝0.80 m之后又獨(dú)立運(yùn)動了位移：x2＝l－h(huán)＝(0.21－0.01)m＝0.20 m

所以總位移：x＝x1＋x2＝(0.80＋0.20)m＝1.0 m

（2）設(shè)試管塞質(zhì)量為m，與試管一起做勻加速直線運(yùn)動的加速度大小為a1，末速度為v，之后滑動過程中的摩擦力大小為Ff，加速度大小為a2，由運(yùn)動學(xué)公式有：x1＝a1t2 ①

v＝a1t ②

由①②解得：v＝8 m/s

試管塞在試管中做勻減速運(yùn)動時有：－2a2x2＝0－v2 ③

由牛頓第二定律：Ff－mg＝ma2 ④

由③④解得：Ff＝17 mg

故滑動摩擦力與重力的比值為17∶1

考點(diǎn)：牛頓第二定理的應(yīng)用.

練習(xí)冊系列答案
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A．R1短路 B．R2斷路 C．R3斷路 D．R1、R2同時短路

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（1）冰壺的初速度大小和冰道的總長度；

（2）異常冰面的長度；

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A．t1 = t2 B．t1 < t2 C．v1： v2 =4： D．v1 ：v2=3：

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A．FOA一直減小 B．FOA一直增大

C．FOB一直減小 D．FOB先減小后增大

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火星直徑約為地球的一半，質(zhì)量約為地球的十分之一，它繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)半徑的1.5倍。則下列說法正確的是

A．火星表面重力加速度的數(shù)值比地球表面的小

B．火星公轉(zhuǎn)的周期比地球的大

C．火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大

D．火星公轉(zhuǎn)的向心加速度比地球的大

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A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是

B．木板受到地面的摩擦力的大小一定是

C．當(dāng)時，木板發(fā)生運(yùn)動

D．無論怎樣改變F的大小，木板都不可能運(yùn)動

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