(2010·福建卷)22.(20分)如圖所示,物體A放在足夠長的木板B上,木板B靜止于水平面。t=0時,電動機通過水平細繩以恒力F拉木板B,使它做初速度為零,加速度aB=1.0m/s2的勻加速直線運動。已知A的質(zhì)量mA和B的質(zhì)量mg均為2.0kg,A、B之間的動摩擦因數(shù)=0.05,B與水平面之間的動摩擦因數(shù)=0.1,最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等,重力加速度g取10m/s2。求
(1)物體A剛運動時的加速度aA
(2)t=1.0s時,電動機的輸出功率P;
(3)若t=1.0s時,將電動機的輸出功率立即調(diào)整為P`=5W,并在以后的運動過程中始終保持這一功率不變,t=3.8s時物體A的速度為1.2m/s。則在t=1.0s到t=3.8s這段時間內(nèi)木板B的位移為多少?
(1)(2)P= Fv=7W(3)
解析(1)物體A在水平方向上受到向右的摩擦力,由牛頓第二定律得
代入數(shù)據(jù)解得
(2)t=1.0s,木板B的速度大小為
木板B所受拉力F,由牛頓第二定律有
解得:F=7N
電動機輸出功率
P= Fv=7W
(3)電動機的輸出功率調(diào)整為5W時,設(shè)細繩對木板B的拉力為,則
解得 =5N
木板B受力滿足
所以木板B將做勻速直線運動,而物體A則繼續(xù)在B上做勻加速直線運動直到A、B速度相等。設(shè)這一過程時間為,有
這段時間內(nèi)的位移 ④
A、B速度相同后,由于F>且電動機輸出功率恒定,A、B將一起做加速度逐漸減小的變加速運動,由動能定理有:
由以上各式代入數(shù)學(xué)解得:
木板B在t=1.0s到3.8s這段時間內(nèi)的位移為:
科目:高中物理 來源:新人教版高三物理選修3-1帶電粒子在復(fù)合場中的運動專項練習(xí)(解析版) 題型:計算題
(2010·福建卷)21、(19分)如圖所示,兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角為的絕緣斜面上,導(dǎo)軌上端連接一個定值電阻。導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。斜面上水平虛線PQ以下區(qū)域內(nèi),存在著垂直穿過斜面向上的勻強磁場,F(xiàn)對a棒施以平行導(dǎo)軌斜向上的拉力,使它沿導(dǎo)軌勻速向上運動,此時放在導(dǎo)軌下端的b棒恰好靜止。當(dāng)a棒運動到磁場的上邊界PQ處時,撤去拉力,a棒將繼續(xù)沿導(dǎo)軌向上運動一小段距離后再向下滑動,此時b棒已滑離導(dǎo)軌。當(dāng)a棒再次滑回到磁場邊界PQ處時,又恰能沿導(dǎo)軌勻速向下運動。已知a棒、b棒和定值電阻的阻值均為R,b棒的質(zhì)量為m,重力加速度為g,導(dǎo)軌電阻不計。求
(1)a棒在磁場中沿導(dǎo)軌向上運動的過程中,a棒中的電流強度I,與定值電阻R中的電流強度IR之比;
(2)a棒質(zhì)量ma;
(3)a棒在磁場中沿導(dǎo)軌向上運動時所受的拉力F。
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科目:高中物理 來源:新人教版高三物理必修2機械能守恒定律及其應(yīng)用專項練習(xí)(解析版) 題型:計算題
(2010·福建卷)22.(20分)如圖所示,物體A放在足夠長的木板B上,木板B靜止于水平面。t=0時,電動機通過水平細繩以恒力F拉木板B,使它做初速度為零,加速度aB=1.0m/s2的勻加速直線運動。已知A的質(zhì)量mA和B的質(zhì)量mg均為2.0kg,A、B之間的動摩擦因數(shù)=0.05,B與水平面之間的動摩擦因數(shù)=0.1,最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等,重力加速度g取10m/s2。求
(1)物體A剛運動時的加速度aA
(2)t=1.0s時,電動機的輸出功率P;
(3)若t=1.0s時,將電動機的輸出功率立即調(diào)整為P`=5W,并在以后的運動過程中始終保持這一功率不變,t=3.8s時物體A的速度為1.2m/s。則在t=1.0s到t=3.8s這段時間內(nèi)木板B的位移為多少?
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科目:高中物理 來源:新人教版高三物理必修2機械能守恒定律及其應(yīng)用專項練習(xí)(解析版) 題型:選擇題
(2010·福建卷)17、如圖(甲)所示,質(zhì)量不計的彈簧豎直固定在水平面上,t=0時刻,將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放,小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點,然后又被彈起離開彈簧,上升到一定高度后再下落,如此反復(fù)。通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器,測出這一過程彈簧彈力F隨時間t變化的圖像如圖(乙)所示,則( )
A.時刻小球動能最大
B. 時刻小球動能最大
C. ~這段時間內(nèi),小球的動能先增加后減少
D. ~這段時間內(nèi),小球增加的動能等于彈簧減少的彈性勢能
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科目:高中物理 來源:新人教版高三物理必修1頓第二定律、兩類動力學(xué)問題專項練習(xí)(解析版) 題型:計算題
(2010·福建卷)(20分)如圖所示,物體A放在足夠長的木板B上,木板B靜止于水平面。t=0時,電動機通過水平細繩以恒力F拉木板B,使它做初速度為零,加速度aB=1.0m/s2的勻加速直線運動。已知A的質(zhì)量mA和B的質(zhì)量mg均為2.0kg,A、B之間的動摩擦因數(shù)=0.05,B與水平面之間的動摩擦因數(shù)=0.1,最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等,重力加速度g取10m/s2。求
(1)物體A剛運動時的加速度aA
(2)t=1.0s時,電動機的輸出功率P;
(3)若t=1.0s時,將電動機的輸出功率立即調(diào)整為P`=5W,并在以后的運動過程中始終保持這一功率不變,t=3.8s時物體A的速度為1.2m/s。則在t=1.0s到t=3.8s這段時間內(nèi)木板B的位移為多少?
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