13.質(zhì)量為m,長(zhǎng)為2L的木板AB在水平拉力作用下沿水平地面做勻速運(yùn)動(dòng),質(zhì)量為m2的小物塊正處于AB中點(diǎn),速度大小為v0,方向與木板運(yùn)動(dòng)方向相同,木板與地面的動(dòng)摩擦因素為μ1,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因素為μ2
(1)若要物體不從木板上B端滑下,做勻速運(yùn)動(dòng)的木板速度大小應(yīng)滿足什么條件?
(2)直接寫出木板所受拉力大小的可能值.

分析 (1)考慮兩種臨界情況,即木塊恰好滑道最前端、木塊恰好滑道最后端,以木板為參考系,根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式求解木板的速度;
(2)考慮兩種臨界情況,即木塊恰好滑道最前端、木塊恰好滑道最后端,對(duì)木板受力分析,根據(jù)平衡條件列式求解.

解答 解:(1)如果木塊恰好滑道最前端,加速度為:a=-μ2g;
以板為參考系,根據(jù)速度位移公式,有:02-(v0-v)2=2aL;
解得:v=v0-$\sqrt{2{μ}_{2}gL}$
如果木塊恰好滑道最后端,加速度為:a=μ2g;
以板為參考系,根據(jù)速度位移公式,有:02-(v-v02=2aL;
解得:v=$\sqrt{2{μ}_{2}gL}$-v0
故做勻速運(yùn)動(dòng)的木板速度大小應(yīng)滿足:v0-$\sqrt{2{μ}_{2}gL}$≤v≤$\sqrt{2{μ}_{2}gL}$-v0
(2)如果木塊恰好滑道最前端,拉力最小,為:
Fmin1(m+m2)g-μ2m2g
如果木塊恰好滑道最后端,拉力最大,為:
Fmax1(m+m2)g+μ2m2g
故拉力的范圍為:μ1(m+m2)g-μ2m2g~μ1(m+m2)g+μ2m2g
答:(1)若要物體不從木板上B端滑下,做勻速運(yùn)動(dòng)的木板速度大小應(yīng)滿足條件為v0-$\sqrt{2{μ}_{2}gL}$≤v≤$\sqrt{2{μ}_{2}gL}$-v0;
(2)木板所受拉力大小的可能值范圍為μ1(m+m2)g-μ2m2g~μ1(m+m2)g+μ2m2g.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確木板和木塊的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,然后一木板為參考系,根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式求解臨界速度和臨界拉力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,木塊A與斜面體疊置于水平地面上,均處于靜止?fàn)顟B(tài),設(shè)斜面對(duì)A的摩擦力為f1,水平地面對(duì)斜面體的摩擦力為f2.則下列正確的是(  )
A.f1=0  f2≠0 方向向右B.f1≠0  f2≠0 方向向右
C.f1≠0 f2≠0 方向向左D.f1≠0  f2=0

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4.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖1所示的裝置來測(cè)定滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),其中A為滑塊,B和C是質(zhì)量可調(diào)的砝碼,不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦.實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)在砝碼總質(zhì)量(m+m′=m0)保持不變的條件下,改變m和m′的大小,測(cè)出不同m下系統(tǒng)的加速度,然后通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析就可求出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù).

(1)該同學(xué)手中有電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、10個(gè)質(zhì)量均為100克的砝碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)線,為了完成本實(shí)驗(yàn),得到所要測(cè)量的物理量,還應(yīng)有BD.
A.秒表    B.毫米刻度尺    C.低壓直流電源    D.低壓交流電源
(2)在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中,該同學(xué)以m為橫軸,以系統(tǒng)的加速度a為縱軸,繪制了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)圖線,結(jié)合本實(shí)驗(yàn)可知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3.(g取10m/s2

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1.如圖所示,半徑為L(zhǎng)=1m的金屬圓環(huán),其半徑Oa是銅棒,兩者電阻均不計(jì)且接觸良好,今讓Oa以圓心O為軸開始轉(zhuǎn)動(dòng),圓環(huán)處于垂直于環(huán)面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,從圓心O引出導(dǎo)線,從圓環(huán)上接出導(dǎo)線,并接到匝數(shù)比為n1:n2=1:4的理想變壓器原線圈兩端.則關(guān)于接在副線圈兩端的理想電壓表的示數(shù)的分析正確的是(  )
A.若Oa加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),理想電壓表的示數(shù)為0V
B.若Oa以角速度ω=10rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng),理想電壓表的示數(shù)為40V
C.若Oa以角速度ω=10rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng),理想電壓表的示數(shù)為20V
D.若Oa以角速度ω=10rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng),理想電壓表的示數(shù)為0V

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8.如圖所示,一水平長(zhǎng)直導(dǎo)線MN上用非常結(jié)實(shí)的絕緣細(xì)線懸掛一等腰直角三角形線圈,線圈與直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi),線圈中通以如圖所示的恒定電流,下列說法正確的是( 。
A.在MN上通以向右的電流,線圈會(huì)發(fā)生(俯視看)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
B.在MN上通以向右的電流,線圈會(huì)發(fā)生(俯視看)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
C.在MN上通以向左的電流,線圈可能會(huì)向上平動(dòng)
D.在MN上通以向左的電流,線圈肯定不動(dòng),但細(xì)線上一定有張力

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2.如圖所示,將一個(gè)質(zhì)量為m的球固定在彈性桿AB的上端,今用測(cè)力計(jì)沿水平方向緩慢拉球,使桿發(fā)生彎曲,在測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸增大的過程中,AB桿對(duì)球的彈力方向?yàn)椋ā 。?table class="qanwser">A.始終水平向左B.始終斜向左上方,且方向不變C.斜向左下方,與豎直方向的夾角逐漸增大D.斜向左上方,與豎直方向的夾角逐漸增大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.放在水平面上的物體受到一個(gè)水平向右的拉力F作用處于靜止?fàn)顟B(tài),下列說法中正確的是( 。
A.物體對(duì)水平面的壓力就是物體的重力
B.拉力F和水平面對(duì)物體的摩擦力是一對(duì)作用力和反作用力
C.物體受到的合外力為零
D.物體受到四對(duì)平衡力的作用

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.有一玻璃半球,右側(cè)面鍍銀,光源S在其對(duì)稱軸PO上(O為球心),且PO水平,如圖所示.從光源S發(fā)出的一束細(xì)光射到半球面上,其中一部分光經(jīng)球面反射后恰能豎直向上傳播,另一部分光經(jīng)過折射進(jìn)入玻璃半球內(nèi),經(jīng)右側(cè)鍍銀面反射恰能沿原路返回.若球面半徑為R,玻璃折射率為$\sqrt{3}$,求光源S與球心O之間的距離為多大?

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7.酒后駕駛會(huì)導(dǎo)致許多安全隱患,是因?yàn)轳{駛員的反應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)了.反應(yīng)時(shí)間時(shí)指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動(dòng)(剎車)的時(shí)間.表中“思考距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動(dòng)的時(shí)間內(nèi)汽車行駛的距離,“制動(dòng)距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止行駛的距離.(假設(shè)汽車制動(dòng)時(shí)的加速度大小都相同)
 速度(m/s) 思考距離/m 制動(dòng)距離/m
 正常 酒后 正常 酒后
 15 7.5 15.0 22.5 X
根據(jù)以上信息求:
(1)駕駛員酒后反應(yīng)時(shí)間比正常情況下多多長(zhǎng)時(shí)間?
(2)汽車在制動(dòng)時(shí)的加速度大?
(3)表中x的大小.

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