【題目】如圖所示,質(zhì)量M=8kg的長木板放在光滑水平面上,在長木板的右端施加一水平恒力F=8N,當(dāng)長木板向右運動速率達到v1=10m/s時,在其右端有一質(zhì)量m=2kg的小物塊(可視為質(zhì)點)以水平向左的速率v2=2m/s滑上木板,物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,小物塊始終沒離開長木板,g取10m/s2,求:
(1)經(jīng)過多長時間小物塊與長木板相對靜止;
(2)長木板至少要多長才能保證小物塊不滑離長木板;
(3)如果開始將物塊放在長木板右端時兩物體均靜止,在長木板的右端施加一水平恒力F=28N,物塊與長木板的質(zhì)量和動摩擦因數(shù)均與上面一樣,并已知長木板的長度為10.5m,要保證小物塊不滑離長木板,水平恒力F作用時間的范圍.
【答案】(1)8s (2)48m (3)
【解析】試題分析:小物塊滑上長木板后先做勻減速直線運動,后做勻加速直線運動,在整個過程中加速度不變,當(dāng)木塊與長木板速度相等時,兩者保持相對靜止.根據(jù)勻變速直線運動的速度公式求出經(jīng)歷的時間;小物塊放上木板后,在保持相對靜止時間內(nèi)的位移與木板的位移之差等于小物塊的相對位移,即為長木板至少的長度;水平恒力作用最大時間時,小塊塊相對于長木板的位移剛好等于木板的長度,根據(jù)速度關(guān)系和位移關(guān)系求解即可。
(1)小物塊的加速度為:,水平向右
長木板的加速度為: , 方向水平向右
令剛相對靜止時他們的共同速度為v,以木板運動的方向為正方向
對小物塊有:
對木板有:
聯(lián)立解得:
故經(jīng)過8s小物塊與長木板保持相對靜止.
(2)此過程中小物塊的位移為:
長木板的位移為:
所以長木板的長度至少為:
故長木板至少的長度為48m.
(3)小物塊的加速度為:水平向右
長木板的加速度為: 水平向右
設(shè)水平恒力F作用時間最大為,物塊滑到左側(cè)的時間為
后小物塊的加速度為: 水平向右,
長木板的加速度為: 水平向左
則據(jù)速度關(guān)系有:
據(jù)位移關(guān)系有:
聯(lián)立上式代入數(shù)據(jù)可計算得出:
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【題目】如圖所示,甲、乙兩個高度相同的固定斜面,傾角分別為α1和α2,且α1<α2.質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點)分別從這兩個斜面的頂端由靜止沿斜面滑到底端,物體與這兩個斜面的動摩擦因數(shù)均為μ.關(guān)于物體兩次下滑的全過程,下列說法中正確的是( )
A. 重力所做的功相同 B. 重力的平均功率相同
C. 動能的變化量相同 D. 機械能的變化量相同
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【題目】在做“研究平拋運動”的實驗中,為了確定小球在不同時刻在空中所通過的位置,實驗時用了如圖所示的裝置.
先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平,在一塊平整的木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙.將該木板豎直立于水平地面上,使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A;將木板向遠(yuǎn)離槽口平移距離x,再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞在木板上得到痕跡B;又將木板再向遠(yuǎn)離槽口平移距離x,小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,再得到痕跡C.
若測得木板每次移動距離x,A、B間距離y1 , B、C間距離y2 . 請回答以下問題(重力加速度為g)
(1)為什么每次都要使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放? .
(2)如何檢驗斜槽底端水平?
(3)根據(jù)以上直接測量的物理量來求得小球初速度的表達式為v0=(用題中所給字母表示)
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【題目】某同學(xué)在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時,根據(jù)測量結(jié)果在白紙上畫出如圖所示的圖,其中O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點.
(1)圖中的是F1和F2的合力的理論值;是F1和F2的合力的實際測量值.
(2)本實驗采用的科學(xué)方法是(填字母代號)
A.理想實驗法
B.等效替代法
C.控制變量法
D.建立物理模型法.
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【題目】(本題保留兩位有效數(shù)字)在測定勻變速直線運動加速度的實驗中,某同學(xué)打出了一條紙帶,已知計時器打點的時間間隔為0.02s,他按打點先后順序每5個點取1個計數(shù)點,得到了O、A、B、C、D等幾個計數(shù)點,如圖所示,則相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為_______s。用刻度尺量得OA=1.50cm,AB=1.90cm,BC=2.30cm,CD=2.70cm,打C點時紙帶的速度大小為______m/s。該勻變速直線運動的加速度的大小a=________m/s2。
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【題目】物體A、B的s﹣t圖象如圖所示,由圖可知( )
A.從第4s起,兩物體運動方向相同,且vA>vB
B.兩物體由同一位置開始運動,但物體A比B遲3s才開始運動
C.在5s內(nèi)物體的位移相同,5s末A、B相遇
D.5s內(nèi)A、B的平均速度相等
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【題目】如圖,不計質(zhì)量的光滑小滑輪用細(xì)繩懸掛于墻上O點,跨過滑輪的細(xì)繩連接物塊A、B,A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)將物塊B移至C點后,A、B仍保持靜止,下列說法正確的是( )
A.B與水平面間的摩擦力減小
B.地面對B的彈力減小
C.懸于墻上的繩所受拉力不變
D.A、B靜止時,圖中α、β、θ 三角始終相等
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【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)有一個半徑為R的半圓形軌道OQP,其中Q是半圓形軌道的中點,半圓形軌道與水平軌道OE在O點相切,質(zhì)量為m的小球沿水平軌道運動,通過O點進入半圓形軌道,恰好能夠通過最高點P,然后落到水平軌道上,不計一切摩擦阻力,重力加速度為,下列說法正確的是( )
A. 小球落地時的動能為
B. 小球落地點離O點的距離為2R
C. 小球運動到半圓形軌道最高點P時,向心力恰好為零
D. 小球到達Q點的速度大小為
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【題目】關(guān)于布朗運動,下列說法正確的是( 。
A.布朗運動是花粉顆粒分子的無規(guī)則運動
B.液體溫度越高,懸浮粒子越大,布朗運動越劇烈
C.布朗運動是由于液體各個部分的溫度不同而引起的
D.布朗運動是由液體分子從各個方向?qū)腋×W幼矒糇饔玫牟黄胶庖鸬?/span>
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