【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的長(zhǎng)木板AB質(zhì)量M=2 kg在水平地面上,可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊質(zhì)量m=1 kg在長(zhǎng)木板的左端A處,木塊與長(zhǎng)木板保持相對(duì)靜止一起向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)右端B經(jīng)過(guò)地面上O點(diǎn)時(shí)速度為v0=5 m/s,長(zhǎng)木板與P點(diǎn)處的擋板瞬間碰撞后立即以原速率反向彈回,而木塊在此瞬間速度不變。已知O點(diǎn)與P點(diǎn)間距離x0=4.5m,木板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1,木塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4,g10 m/s2。

(1)求長(zhǎng)木板碰擋板時(shí)的速度v1的大;

(2)當(dāng)木塊與擋板的距離最小時(shí),木塊與長(zhǎng)木板左端A之間的距離。

【答案】(1)4 m/s(2)4.25 m

【解析】

(1)對(duì)木板和木塊組成的系統(tǒng)運(yùn)用牛頓第二定律,求出整體的加速度,結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出木板碰擋板時(shí)的速度大小。
(2)分別對(duì)mM分析,根據(jù)牛頓第二定律求出mM的加速度,結(jié)合mM的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,當(dāng)木塊速度為零時(shí)木塊與擋板的距離最小,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出當(dāng)木塊與擋板的距離最小時(shí),木塊與長(zhǎng)木板左端A之間的距離。

(1)設(shè)木塊與長(zhǎng)木板一起向右運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度大小為a,則

μ1(mM)g=(mM)a

解得 a=1 m/s2。

v1=4 m/s

(2)設(shè)碰撞后木塊在長(zhǎng)木板上滑動(dòng)過(guò)程中長(zhǎng)木板加速度大小為a1,木塊加速度大小為a2,則

μ1(mM)g +μ2mg=Ma1

μ2mgma2

解得 a1=3.5m/s2,a2=4m/s2

當(dāng)木塊速度為零時(shí)木塊與擋板的距離最小,設(shè)從與擋板碰撞到木塊速度為零經(jīng)過(guò)的時(shí)間為t1,長(zhǎng)木板通過(guò)的距離為x1,木塊通過(guò)的距離為x2,木塊與長(zhǎng)木板左端A之間的距離為x3,則

v1a2t1

解得 t1=1 s,x1=2.25 m,x2=2 m。

x3=4.25 m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】甲乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng),t0時(shí)刻甲車在乙車前方9m處。在描述兩車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像中(如圖),直線ab分別描述了甲乙兩車在020s時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況。關(guān)于兩車之間的位置關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是(

A. 010s內(nèi)兩車逐漸靠近

B. 020s內(nèi)兩車相遇兩次

C. 515s內(nèi)甲車發(fā)生的位移大于乙車發(fā)生的位移

D. t10s時(shí)兩車間距最小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖(1)甲、乙所示,一物塊在粗糙斜面上,在平行斜面向上的外力F的作用下,斜面和物塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)外力F按照?qǐng)D乙的規(guī)律變化時(shí),下列說(shuō)法中正確的是( 。

A. 地面對(duì)斜面的摩擦力不變 B. 地面對(duì)斜面的摩擦力逐漸增大

C. 物塊對(duì)斜面的摩擦力可能一直增大 D. 物塊對(duì)斜面的摩擦力可能一直減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】小明同學(xué)用臺(tái)秤研究人在豎直升降電梯中的超重與失重現(xiàn)象。他在地面上用臺(tái)秤稱得自己體重為500 N,再將臺(tái)秤移至電梯內(nèi)稱其體重,電梯從t=0時(shí)由靜止開始運(yùn)動(dòng)到t=11 s時(shí)停止,得到臺(tái)秤的示數(shù)F隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示,g10 m/s2。下列說(shuō)法正確的是

A. 0~2 s內(nèi),小明處于超重狀態(tài)

B. 0~2 s內(nèi),小明加速度大小為1 m/s2

C. 10~11 s內(nèi),臺(tái)秤示數(shù)F3600 N

D. 0~11 s內(nèi),電梯通過(guò)的距離為18 m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某探究學(xué)習(xí)小組欲探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示裝置,圖中小車的質(zhì)量用M表示,鉤碼的質(zhì)量用m表示;卮鹣铝袉(wèn)題:

(1)適當(dāng)抬高長(zhǎng)木板,不掛鉤碼,輕推小車讓小車能在長(zhǎng)木板上勻速下滑,是為了在掛上鉤碼后_______(選填序號(hào))。

A.讓鉤碼受到的合外力等于細(xì)線的拉力

B.讓小車受到的合外力等于細(xì)線的拉力

C.保證小車受到的合外力為零

D.保證鉤碼受到的合外力為零

(2)要使細(xì)線的拉力約等于鉤碼的總重力,應(yīng)滿足的條件是____________

(3)某位同學(xué)經(jīng)過(guò)測(cè)量和計(jì)算得到如下表中數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)趫D中作出小車加速度與所受合外力的關(guān)系圖線____

(4)由作出的圖線可以看出,該實(shí)驗(yàn)存在著較大的誤差,產(chǎn)生這樣誤差的主要原因是________。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究動(dòng)能定理。他們?cè)跉鈮|導(dǎo)軌上安裝了一個(gè)光電門B,滑塊上固定一遮光條,滑塊用細(xì)線繞過(guò)氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連,傳感器下方懸掛鉤碼,每次滑塊都從A處由靜止釋放。

1)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d,如圖乙所示,則d= mm。

2)下列實(shí)驗(yàn)要求中不必要的一項(xiàng)是 (請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)。

A.應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量

B.應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些

C.應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平

D.應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行

3)實(shí)驗(yàn)時(shí)保持滑塊的質(zhì)量MA、B間的距離L不變,改變鉤碼質(zhì)量m,測(cè)出對(duì)應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間t,通過(guò)描點(diǎn)作出線性圖象,研究滑塊動(dòng)能變化與合外力對(duì)它所做功的關(guān)系,處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出的圖象是 (請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)。

A.作出圖象

B.作出圖象

C.作出圖象

D.作出圖象

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中正確的是

A. β衰變所釋放的電子是原子核外電子電離所形成的

B. 大量氫原子從n=3能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)最多輻射兩種不同頻率的光

C. 紫外線照射鋅板表面發(fā)生光電效應(yīng),則增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí),從鋅板表面逸出光電子的最大初動(dòng)能也隨之增大

D. 氫原子從較高的激發(fā)態(tài)躍遷到較低的激發(fā)態(tài)時(shí),核外電子動(dòng)能增大,氫原子總能量減少

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電池連接,電源負(fù)極接地,a處有一帶電量非常小的固定點(diǎn)電荷.S是閉合的。φa表示a點(diǎn)的電勢(shì),F表示點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力.現(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動(dòng),使兩板間的距離增大。則

A. φa變大,F變大 B. φa變大,F變小

C. φa不變,F不變 D. φa不變,F變小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組要做探究小車的加速度與合外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn),采用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。

本實(shí)驗(yàn)首先要平衡摩擦力,其目的是______

A.為了實(shí)驗(yàn)時(shí)細(xì)線的拉力近似等于所掛鉤碼的重力

B.為了實(shí)驗(yàn)時(shí)小車所受的合外力等于細(xì)線的拉力

C.為了實(shí)驗(yàn)時(shí)小車所受的合外力等于所掛鉤碼的重力

本實(shí)驗(yàn)______需要不需要鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。

該同學(xué)在研究小車運(yùn)動(dòng)時(shí)打出了一條紙帶,在紙帶上每連續(xù)5個(gè)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離如圖2所示,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率,則小車的平均加速度為______結(jié)果保留3位有效數(shù)字

實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,他測(cè)量得到的圖象,可能是下圖中的圖線______

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