15.如圖所示,一質(zhì)量M=5kg,長L=3m的平板車靜止在光滑的水平地面上,一質(zhì)量m=1kg可視為質(zhì)點的滑塊,以v0=7.5m/s的初速度從左端滑上平板車,滑塊與平板車間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,g=10m/s2
(1)分別求出滑塊在平板車上滑行時,滑塊與平板車的加速度大。
(2)計算說明滑塊能否從平板車的右端滑出.

分析 (1)分別對滑塊和平板車進行受力分析,它們都只受到滑動摩擦力的作用,根據(jù)牛頓第二定律求出各自加速度;
(2)滑塊做勻減速運動,平板車做勻加速運動,當(dāng)它們速度相等時一起向右做勻速運動,所以當(dāng)他們速度相等時沒有滑下就不會滑下了,若不能滑下,最終相對于平板車靜止時它們速度相等,滑塊與平板車右端的距離即為兩者的位移差;若能滑下,滑下后滑塊做平拋運動,平板車做運動直線運動,滑塊最終相對于平板車靜止時與平板車右端的距離為兩者水平距離之差

解答 解:(1)對滑塊,μmg=ma1,a1=μg=5m/s2
        對平板車,μmg=Ma2,a2=$\frac{μmg}{M}$=1m/s2
   (2)設(shè)經(jīng)過t時間滑塊從平板車上滑出,則有:${x}_{塊1}{{=v}_{0}t}_{1}-\frac{1}{2}$a1${t}_{1}^{2}$
${x}_{車1}=\frac{1}{2}$${{a}_{2}t}_{1}^{2}$
而x塊1-x車1=L
聯(lián)立解得,t1=0.5s或2s
因為0.5s時已經(jīng)滑到右側(cè),故2s舍去.
此時,v塊1=v0-a1t1=5m/s,v車1=a2t1=0.5m/s;
可見,v塊1>v車1;
所以,滑塊能從平板車的右端滑出.
答:(1)滑塊在平板車上滑行時,滑塊的加速度大小為5m/s2,平板車的加速度大小為1m/s2;
(2)滑塊能從平板車的右端滑出.

點評 該題是相對運動的典型例題,要認真分析兩個物體的受力情況,正確判斷兩物體的運動情況,要清楚能否滑下的臨界條件是兩者速度相等時能否滑下,難度適中.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,水平固定桿PQ上套有一輕質(zhì)細環(huán)A,環(huán)A和球B間用一輕質(zhì)繩相連,球B的質(zhì)量為m,環(huán)A與桿間的動摩擦因數(shù)為μ=$\frac{{\sqrt{3}}}{3}$,現(xiàn)用水平向右的外力F=$\frac{{\sqrt{3}}}{2}$mg作用在球B上,系統(tǒng)穩(wěn)定時,A、B一起運動的加速度為( 。
A.$\frac{{\sqrt{3}}}{6}g$B.$\frac{{\sqrt{3}}}{4}g$C.$\frac{{\sqrt{3}}}{3}g$D.$\frac{{\sqrt{3}}}{2}g$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系,將彈簧懸掛在鐵架上,刻度尺固定在彈簧一側(cè),彈簧軸線和刻度尺都在豎直方向上,在彈簧下端依次增加相同規(guī)格鉤碼的個數(shù),數(shù)據(jù)記錄如表:
所掛鉤碼數(shù)量N(個)0123456
彈簧長度L(cm)12.5613.1113.6514.214.7315.29
伸長量△L(cm)00.551.091.642.172.73
(1)在數(shù)據(jù)記錄表中,有一個記錄不規(guī)范的數(shù)據(jù)是14.2;根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)可知,所用刻度尺的分度值是1mm.
(2)請在如圖所示的坐標(biāo)圖中畫出彈簧的伸長量△L與所掛鉤碼個數(shù)N的關(guān)系圖象.
(3)根據(jù)圖象可知,當(dāng)掛6個鉤碼時,彈簧的伸長量3.28cm(未超過彈簧的彈性限度).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.將力F分解成F1和F2,若已知F1的大小和F2與F的夾角(θ為銳角),則下列說法中錯誤的是( 。
A.當(dāng)F1>Fsin θ時,有兩解B.當(dāng)F1=Fsin θ時,一解
C.當(dāng)Fsin θ<F1<F時,有三解D.當(dāng)F1<Fsin θ時,無解

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.關(guān)于對庫侖定律的理解和應(yīng)用,以下說法中正確的是( 。
A.兩個點電荷的電荷量分別為q1和q2,它們之間的距離為r,則當(dāng)兩個點電荷帶同種電荷時,它們之間的庫侖力F<k$\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{{r}^{2}}$,帶異種電荷時F>k$\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{{r}^{2}}$
B.兩個點電荷的電荷量分別是q1和q2,相距為r,在它們之間放一厚度略小于r的玻璃板,則它們之間的庫侖力為F=k$\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{{r}^{2}}$
C.真空中一個固定的點電荷A,電荷量為q1,另有一個電荷量為q2的點電荷B以A為圓心,做半徑為r的勻速圓周運動,則它們之間的庫侖力為F=k$\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{{r}^{2}}$
D.根據(jù)F=k$\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{{r}^{2}}$知,當(dāng)兩個帶電體相距很近時,r趨近于0,它們之間的庫侖力會無窮大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.有一種側(cè)量物體重量的電子秤,其電路原理圖如圖中的虛線所示.主要由三部分構(gòu)成:踏板、壓力傳感器R(實際上是一個阻值可隨壓力變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(實質(zhì)上是電流表),不計踏板的質(zhì)量,已知電流表的量程為2A,內(nèi)阻為1Ω,電源電動勢為12V,內(nèi)附為1Ω,電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式為R=30-0.01F(F和R的單位分別為N和Ω).
(1)求該秤能測量的最大體重.
(2)通過計算,得出該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤的哪個刻度處?
(3)寫出該秤測量的重力與電流表中電流的函數(shù)關(guān)系.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖,電阻R1和R2串聯(lián)接在電壓U=4V的穩(wěn)壓電源上,現(xiàn)用內(nèi)阻約為幾千歐姆的電壓表分別去測R1和R2兩端的電壓,讀數(shù)分別為U1和U2,已知電阻R1和R2阻值相差不大,都為幾千歐姆,則下列說法正確的是(  )
A.$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$B.$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$≠$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$C.U1+U2=4VD.U1+U2>4V

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.一列簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖所示,波速為20m/s,以下說法正確的是( 。
A.這列波沿x軸正方向傳播
B.質(zhì)點a在圖示時刻的振動方向沿y軸正方向
C.質(zhì)點a在圖示時刻的加速度方向沿y軸正方向
D.從圖示時刻開始,質(zhì)點a經(jīng)0.1s通過的路程為0.4m

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,一列簡諧橫波沿x軸正向傳播,t=0時刻的實線波形經(jīng)過△t=0.6s移到了虛線所在的位置,則這列波的傳播速度為10m/s;經(jīng)過△t時間x=2m處的質(zhì)點運動的路程為3cm.

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同步練習(xí)冊答案