如圖2-29所示，長12 m，質(zhì)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(dòng)摩因數(shù)為0.1，質(zhì)量為50 kg的人立于木板左端，木板與均靜止，當(dāng)人以4m/s2的加速度勻加速向右奔跑至板右端時(shí)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(dá)木板右端所經(jīng)歷的時(shí)間。

（3）人抱住木柱后，木板向什么方向滑動(dòng)?還能滑行多遠(yuǎn)的距離?

 

 

 解析：人相對(duì)木板奔跑時(shí)，設(shè)人的質(zhì)量為，加速度為，木板的質(zhì)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(duì)人有：；

（2）設(shè)人從木板左端開始距到右端的時(shí)間為，對(duì)木板受力分析可知：故，方向向左；

由幾何關(guān)系得：，代入數(shù)據(jù)得：

（3）當(dāng)人奔跑至右端時(shí)，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(yuǎn)小于相互作用的內(nèi)力，滿足動(dòng)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(yùn)動(dòng)方向一致；

以后二者以為初速度向右作減速滑動(dòng)，其加速度大小為，故木板滑行的距離為。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)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(guān)，P為歐姆擋調(diào)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(zhuǎn)s至歐姆擋“×lk”
B．旋轉(zhuǎn)s至歐姆擋“×100”
C．旋轉(zhuǎn)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(diào)節(jié)P使指針對(duì)準(zhǔn)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(shí)，指針指在圖1示位置，Rx的測量值為
 
 kΩ．精英家教網(wǎng)
（2）某實(shí)驗(yàn)小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)出如下的實(shí)驗(yàn)方案，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．已知小車質(zhì)量
M=214.6g，砝碼盤質(zhì)量mo=7.5g，所使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電頻率f=50Hz．其實(shí)驗(yàn)步驟是：
 

A．按圖2中所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；
B．調(diào)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(yùn)動(dòng)；
C．取下細(xì)繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)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(xì)繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量，重復(fù)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(zhì)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(shí)驗(yàn)，是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？
 
（填“是”或“否”）．
②實(shí)驗(yàn)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(xué)將有關(guān)數(shù)據(jù)填人他所設(shè)計(jì)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(biāo)原點(diǎn)的一條最主要原因是
 
，從該圖線延長線與橫軸的交點(diǎn)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(huì)伸長，其伸長量不僅與和拉力的大小有關(guān)，還和金屬材料的橫截面積有關(guān)．人們發(fā)現(xiàn)對(duì)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(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做楊氏模量．用E表示，即：E=
( 
F
S
 )
( 
△L
L
 )
；某同學(xué)為探究其是否正確，根據(jù)下面提供的器材：不同粗細(xì)不同長度的同種金屬絲；不同質(zhì)量的重物；螺旋測微器； 游標(biāo)卡尺；米尺；天平；固定裝置等．設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如圖1所示．
該同學(xué)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(diǎn)，其中點(diǎn)發(fā)生了一個(gè)微小下移h．用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為D；用游標(biāo)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(zhì)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(biāo)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(dá)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(shí)，某小組設(shè)計(jì)雙車位移比較法來探究加速度與力的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)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(shí)進(jìn)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?yàn)槲灰婆c加速度的關(guān)系式為
s=
1
2
at2；
s=
1
2
at2；
．已知兩車質(zhì)量均為200g，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表中所示：
實(shí)驗(yàn)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(jié)論：
在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)當(dāng)小車質(zhì)量保持不變時(shí)，由于s∝F說明a∝F；
在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)當(dāng)小車質(zhì)量保持不變時(shí)，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(shí)運(yùn)動(dòng)和同時(shí)停止；
控制兩車同時(shí)運(yùn)動(dòng)和同時(shí)停止；
．
為了減小實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，你認(rèn)為還可以進(jìn)行哪些方面的改進(jìn)？（只需提出一個(gè)建議即可）
調(diào)整兩木板平衡摩擦力（或使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量等）．
調(diào)整兩木板平衡摩擦力（或使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)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(zhì)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(dòng)摩因數(shù)為0.1，質(zhì)量為50 kg的人立于木板左端，木板與均靜止，當(dāng)人以4m/s2的加速度勻加速向右奔跑至板右端時(shí)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(dá)木板右端所經(jīng)歷的時(shí)間。

（3）人抱住木柱后，木板向什么方向滑動(dòng)?還能滑行多遠(yuǎn)的距離?

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年高考物理熱點(diǎn)預(yù)測專題2牛頓定律及其應(yīng)用 題型：計(jì)算題

 如圖2-29所示，長12 m，質(zhì)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(dòng)摩因數(shù)為0.1，質(zhì)量為50 kg的人立于木板左端，木板與均靜止，當(dāng)人以4m/s2的加速度勻加速向右奔跑至板右端時(shí)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(dá)木板右端所經(jīng)歷的時(shí)間。

（3）人抱住木柱后，木板向什么方向滑動(dòng)?還能滑行多遠(yuǎn)的距離?

 

 

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