長為1.5 m的長木板B靜止放在水平冰面上,小物塊A以某一初速度從木板B的左端滑上長木板B,直到A、B的速度達到相同,此時A、B的速度為0.4 m/s,然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0 cm后停下.若小物塊A可視為質(zhì)點,它與長木板B的質(zhì)量相同都為2 kg,A、B間的動摩擦因數(shù)μ1=0.25.求:(取g=10 m/s2)

(1)木塊與冰面的動摩擦因數(shù)μ2

(2)全過程產(chǎn)生的總熱量Q.

(3)為了保證小物塊不從木板的右端滑落,小物塊滑上長木板的初速度應為多大?

答案:
解析:

  (1)AB一起運動時,受冰面對它的滑動摩擦力,做勻減速運動,加速度

  (1分)

  解得木板與冰面的動摩擦因數(shù)μ2=0.10(1分)

  (2)小物塊A受木板對它的滑動摩擦力,做勻減速運動,加速度a1=μ1g=2.5 m/s2(1分)

  小物塊A在木板上滑動,木塊B受小物塊A的滑動摩擦力和冰面的滑動摩擦力,做勻加速運動,有μ1mg-μ2(2m)gma2

  解得加速度a2=0.50 m/s2(1分)

  設(shè)小物塊滑上木板時的初速度為v10,經(jīng)時間tAB的速度相同為v

  由長木板的運動得va2t,解得滑行時間(1分)

  小物塊滑上木板的初速度

  v10va1t=2.4 m/s(1分)

  小物塊A在長木板B上滑動的距離(1分)

  AB間產(chǎn)生熱Q1=μ1mgΔs=4.8 J(1分)

  木板B總位移為Δs2a2t2+0.08=0.24m(1分)

  則B與冰面之間產(chǎn)生熱量Q2=μ22mgs2=0.96 J(1分)

  總熱量Q=Q1+Q2=5.76 J(1分)

  (由能量守恒解得:總熱量Q=mv102/2=5.76 J,同樣給相應分數(shù))

  (3)小物塊A滑上長木板的初速度越大,它在長木板B上相對木板滑動的距離越大,當滑動距離等于木板長時,物塊A達到木板B的最右端,兩者的速度相等(設(shè)為v′),這種情況下A的初速度為保證不從木板上滑落的最大初速度,設(shè)為v0

  有(1分)

  (1分)

  由以上三式解得,為了保證小物塊不從木板的右端滑落,小物塊滑上長木板的初速度不大于最大初速度(1分)


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

在“用單擺測定重力加速度”的實驗中:
①甲同學分別選用三種材料不同、直徑2cm的實心球做實驗,各組實驗的測量數(shù)據(jù)如下表.若要計算當?shù)氐闹亓铀俣�,應選用第
3
3
組實驗數(shù)據(jù).
組別 擺球材料 擺長L/m 最大擺角 全振動次數(shù)N/次 測量時間t/s
1 0.30 50 55.1
2 1.00 1 1.8
3 1.00 50 100.3
4 1.00 10 21.2
②乙同學選擇了合理的實驗裝置后,測量出幾組不同擺長L和周期T的數(shù)值,畫出如圖的T2-L圖象,并算出圖線的斜率為k,則當?shù)氐闹亓铀俣萭=
4π2
k
4π2
k
(用符號表示).
③丙、丁兩同學合作測量重力加速度,測出一組數(shù)據(jù).丙用T2-L圖象法處理求得重力加速度為g;丁用公式法T=2π
L
g
處理求得重力加速度為g ,實驗后他們發(fā)現(xiàn)測擺長時忘了加上擺球的半徑,則丙、丁兩同學計算出的重力加速度數(shù)值關(guān)系為g
(填“>”“<”“=”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?淮安模擬)樓梯口一傾斜的天花板與水平 面成θ=37°,一裝潢工人手持木桿綁著刷子粉刷天花板,工人所持木桿對刷子的作用力始終保持豎直向上,大小為F=10N,刷子的質(zhì)量為 m=0.5kg,刷子可視為質(zhì)點.刷子與板問的動摩擦因數(shù)為0.5,扳長為L=4m,取sin37°=0.6,試求:
(1)刷子沿天花板向上運動的加速度:
(2)工人把刷子從天花板底端推到頂端所用的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:


(1)某校學習興趣小組在研究“探索小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗,圖是某次實驗得出的紙帶,所用電源的頻率為50HZ,舍去前面比較密集的點,從0點開始,每5個連續(xù)點取1個計數(shù)點,標以1、2、3….各計數(shù)點與0計數(shù)點之間的距離依次為d1=3cm,d2=7.5cm,d3=13.5cm,則①物體做
勻加速直線
勻加速直線
的運動,理由是
△s=常數(shù)
△s=常數(shù)
;②物體通過1計數(shù)點的速度v1=
0.375
0.375
m/s;③物體運動的加速度為a=
1.5
1.5
m/s2
(2)在根據(jù)圖2裝置在進行驗證牛頓第二定律的實驗中,備有下列器材:
A、電磁打點計時器;B、天平;C、秒表;D、220V交流電源;E、電池;F、學生電源;G、紙帶;H、細繩、砝碼、實驗小車;I、長木板(一端帶定滑輪);J、毫米刻度尺;
①實驗中應選用的器材有:
A、B、F、G、H、I、J
A、B、F、G、H、I、J

實驗的研究對象是
實驗小車
實驗小車

②本實驗分兩大步驟進行:
第一步:
第一步:研究a與F的關(guān)系(m一定)
第一步:研究a與F的關(guān)系(m一定)

第二步:
第二步:研究a與m的關(guān)系(F一定)
第二步:研究a與m的關(guān)系(F一定)

③某同學在做“驗證牛頓第二定律”的實驗時,不慎將已平衡好摩擦力的長木板下面墊的小木片向遠離定滑輪端移動一段距離而沒有發(fā)現(xiàn),那么描繪出來的a-F圖象應是下圖中的哪一個?
B
B

A、B、C、D、

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖1-3所示,質(zhì)量為m的木塊可視為質(zhì)點,置于質(zhì)量也為m的木盒內(nèi),木盒底面水平,長l=0.8 m,木塊與木盒間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,木盒放在光滑的地面上,木塊Av0=5 m/s的初速度從木盒左邊開始沿木盒底面向右運動,木盒原靜止.當木塊與木盒發(fā)生碰撞時無機械能損失,且不計碰撞時間,取g=10 m/s2.問:

木塊與木盒無相對運動時,木塊停在木盒右邊多遠的地方?

在上述過程中,木盒與木塊的運動位移大小分別為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長L=34.5 m的水平傳送帶以大小為v=3 m/s的速度逆時針運動,將一質(zhì)量為M=2 kg的小木盒B輕輕放在傳送帶右端,B與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,在木盒放上傳送帶的同時,有一個光滑的質(zhì)量為m=1 kg的小球A自傳送帶的左端以v0=15 m/s的速度在傳送帶上向右運動。球與木盒相遇時,木盒與傳送帶已相對靜止,相遇后球立即進入盒中與盒保持相對靜止。(取g=10 m/s2)求:

(1)球與木盒相遇后瞬間,兩者共同運動的速度;

(2)小木盒從傳送帶右端到左端的時間;

(3)小木盒從傳送帶右端到左端的過程中因木盒與傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生的熱量。

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