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 如圖2-29所示，長12 m，質量為50 kg的木板右端有一立柱，木板置于水平地面上，木板與地面間的動摩因數(shù)為0.1，質量為50 kg的人立于木板左端，木板與均靜止，當人以4m/s2的加速度勻加速向右奔跑至板右端時立即抱住木柱，試求：（g取10m/s2）

（1）人在奔跑過程中受到的摩擦力的大小。

（2）人從開始奔跑至到達木板右端所經歷的時間。

（3）人抱住木柱后，木板向什么方向滑動?還能滑行多遠的距離?

 

 

【答案】

 解析：人相對木板奔跑時，設人的質量為，加速度為，木板的質量為M，加速度大小為，人與木板間的摩擦力為，根據(jù)牛頓第二定律，對人有：；

（2）設人從木板左端開始距到右端的時間為，對木板受力分析可知：故，方向向左；

由幾何關系得：，代入數(shù)據(jù)得：

（3）當人奔跑至右端時，人的速度，木板的速度；人抱住木柱的過程中，系統(tǒng)所受的合外力遠小于相互作用的內力，滿足動量守恒條件，有：

�。ㄆ渲�為二者共同速度）

代入數(shù)據(jù)得，方向與人原來運動方向一致；

以后二者以為初速度向右作減速滑動，其加速度大小為，故木板滑行的距離為。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）用多用電表測量阻值約十幾千歐的電阻Rx．S為電表的選擇開關，P為歐姆擋調零旋鈕．
①從以下給出的操作步驟中，選擇必要的步驟，并排出合理順序：
 
．
（填步驟前的字母）
A．旋轉s至歐姆擋“×lk”
B．旋轉s至歐姆擋“×100”
C．旋轉S至“OFF”，并拔出兩表筆
D．將兩表筆分別連接到Rx，的兩端，
讀出阻值后，斷開兩表筆
E．將兩表筆短接，調節(jié)P使指針對準刻度盤上歐姆擋的零刻度，斷開兩表筆
②按正確步驟測量時，指針指在圖1示位置，Rx的測量值為
 
 kΩ．精英家教網
（2）某實驗小組在“探究加速度與物體受力的關系”實驗中，設計出如下的實驗方案，其實驗裝置如圖所示．已知小車質量
M=214.6g，砝碼盤質量mo=7.5g，所使用的打點計時器交流電頻率f=50Hz．其實驗步驟是：
 

A．按圖2中所示安裝好實驗裝置；
B．調節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，
使小車能沿長木板向下做勻速運動；
C．取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質量m；
D．先接通電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a；
E．重新掛上細繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質量，重復B-D步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度．
次數(shù) 1 2 3 4 5
砝碼盤中砝碼的質量m/g 10 20 30 40 50
砝碼盤中砝碼的重力G/N 0.10 0.20 0.29 0.39 0.49
小車的加速度a/m?s-2 0.77 1.44 1.84 2.38 2.75
回答以下問題：
①按上述方案做實驗，是否要求砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量？
 
（填“是”或“否”）．
②實驗中打出的一條紙帶如圖3所示，由該紙帶可求得小車的加速度a=
 
 m/s2．
③某同學將有關數(shù)據(jù)填人他所設計的表格中，并根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a一F圖象（如圖4）．造成圖線不過坐標原點的一條最主要原因是
 
，從該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是
 
，其大小是
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）建筑、橋梁工程中所用的金屬材料（如鋼筋鋼梁等）在外力作用下會伸長，其伸長量不僅與和拉力的大小有關，還和金屬材料的橫截面積有關．人們發(fā)現(xiàn)對同一種金屬，其所受的拉力與其橫截面積的比值跟金屬材料的伸長量與原長的比值的比是一個常數(shù)，這個常數(shù)叫做楊氏模量．用E表示，即：E=
( 
F
S
 )
( 
△L
L
 )
；某同學為探究其是否正確，根據(jù)下面提供的器材：不同粗細不同長度的同種金屬絲；不同質量的重物；螺旋測微器； 游標卡尺；米尺；天平；固定裝置等．設計的實驗如圖1所示．
該同學取一段金屬絲水平固定在固定裝置上，將一重物掛在金屬絲的中點，其中點發(fā)生了一個微小下移h．用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為D；用游標卡尺測得微小下移量為h；用米尺測得金屬絲的原長為2L；用天平測出重物的質量m（不超量程）．
①在一次測量中：
a．螺旋測微器如圖2甲所示，其示數(shù)為
3.853
3.853
mm；
b．游標卡尺如圖2乙所示，其示數(shù)為
11.14
11.14
mm；

②用以上測量量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達式為：E=
2mgL
L2+h2
πD2h(
L2+h2
-L)
2mgL
L2+h2
πD2h(
L2+h2
-L)
．
（2）在探究“牛頓第二定律”時，某小組設計雙車位移比較法來探究加速度與力的關系．實驗裝置如圖3所示，將軌道分上下雙層排列，兩小車后的剎車線穿過尾端固定板，由安裝在后面的剎車系統(tǒng)同時進行控制（未畫出剎車系統(tǒng)）．通過改變砝碼盤中的砝碼來改變拉力大�。ㄟ^比較兩小車的位移來比較兩小車的加速度大小，是因為位移與加速度的關系式為
s=
1
2
at2；
s=
1
2
at2；
．已知兩車質量均為200g，實驗數(shù)據(jù)如表中所示：
實驗次數(shù) 小車 拉力F/N 位移s/cm 拉力比F甲/F乙 位移比s甲/s乙
1 甲 0.1 22.3 0.50 0.51
乙 0.2 43.5
2 甲 0.2 29.0 0.67 0.67
乙 0.3 43.0
3 甲 0.3 41.0 0.75 0.74
乙 0.4 55.4
分析表中數(shù)據(jù)可得到結論：
在實驗誤差范圍內當小車質量保持不變時，由于s∝F說明a∝F；
在實驗誤差范圍內當小車質量保持不變時，由于s∝F說明a∝F；
．
該裝置中的剎車系統(tǒng)的作用是
控制兩車同時運動和同時停止；
控制兩車同時運動和同時停止；
．
為了減小實驗的系統(tǒng)誤差，你認為還可以進行哪些方面的改進？（只需提出一個建議即可）
調整兩木板平衡摩擦力（或使砝碼盤和砝碼的總質量遠小于小車的質量等）．
調整兩木板平衡摩擦力（或使砝碼盤和砝碼的總質量遠小于小車的質量等）．
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖2-29所示，長12 m，質量為50 kg的木板右端有一立柱，木板置于水平地面上，木板與地面間的動摩因數(shù)為0.1，質量為50 kg的人立于木板左端，木板與均靜止，當人以4m/s2的加速度勻加速向右奔跑至板右端時立即抱住木柱，試求：（g取10m/s2）

（1）人在奔跑過程中受到的摩擦力的大小。

（2）人從開始奔跑至到達木板右端所經歷的時間。

（3）人抱住木柱后，木板向什么方向滑動?還能滑行多遠的距離?

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科目：高中物理 來源： 題型：

 如圖2-29所示，長12 m，質量為50 kg的木板右端有一立柱，木板置于水平地面上，木板與地面間的動摩因數(shù)為0.1，質量為50 kg的人立于木板左端，木板與均靜止，當人以4m/s2的加速度勻加速向右奔跑至板右端時立即抱住木柱，試求：（g取10m/s2）

（1）人在奔跑過程中受到的摩擦力的大小。

（2）人從開始奔跑至到達木板右端所經歷的時間。

（3）人抱住木柱后，木板向什么方向滑動?還能滑行多遠的距離?

 

 

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