【題目】(10分)有一個冰上滑木箱的游戲節(jié)目,規(guī)則是:選手們從起點開始用力推箱一段時間后,放手讓箱向前滑動,若箱最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi),視為成功;若箱最后未停在桌上有效區(qū)域內(nèi)就視為失敗。其簡化模型如圖所示,AC是長度為L1=7 m的水平冰面,選手們可將木箱放在A點,從A點開始用一恒定不變的水平推力推箱,BC為有效區(qū)域。已知BC長度L2=1 m,木箱的質(zhì)量m=50 kg,木箱與冰面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1。某選手作用在木箱上的水平推力F=200 N,木箱沿AC做直線運動,若木箱可視為質(zhì)點,g取10 m/s2。那么該選手要想游戲獲得成功,試求:

(1)推力作用在木箱上時的加速度大;

(2)推力作用在木箱上的時間滿足什么條件?

【答案】(1)3 m/s2 (2) 1 s≤ts

【解析】(1)設(shè)推力作用在木箱上時的加速度為a1,根據(jù)牛頓運動定律得

Fμmgma1

解得a13 m/s2.

(2)撤去推力后,木箱的加速度大小為a2,根據(jù)牛頓運動定律得

μmgma2

解得a21 m/s2

推力作用在木箱上時間t內(nèi)的位移為

x1a1t2

撤去力F后木箱繼續(xù)滑行的距離為

x2

木箱停在有效區(qū)域內(nèi),要滿足條件

L1L2≤x1x2≤L1

解得1 s≤t≤s.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用如圖實驗裝置測量物體間的動摩擦因數(shù),用彈簧測力計測得物體 A 40 N,物體 B 20 N,按圖組裝好裝置,物體 B 被水平力拉出 A 穩(wěn)定后彈簧測力計讀數(shù)為4.00N。

1)測得 AB 間的滑動摩擦力時 B 是否需要勻速拉出______ ?(選填需要或不需要)

2)測得 AB 間的動摩擦因數(shù) 1 ___________

3)若 B 與地面間的動摩擦因數(shù) 2 =0.4,水平拉力 F 至少為___________N。(最大靜摩擦力等于滑動 摩擦力)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是兩個等量異種點電荷,周圍有1、2、3、4、5、6各點,其中1、2之間距 離與2、3之間距離相等,2、5之間距離與2、6之間距離相等.兩條虛線互相垂 直且平分,那么關(guān)于各點電場強度和電勢的敘述正確的是(  )

A. 1、3兩點電勢相同

B. 5、6兩點電場強度相同

C. 4、5兩點電勢相同

D. 1、3兩點電場強度相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】隨著機動車數(shù)量的增加,交通安全問題日益凸顯,分析交通違法事例,將警示我們遵守交通法規(guī),珍惜生命.如圖所示為某型號車緊急制動至停住時(假設(shè)做勻減速直線運動)的圖象(為貨車的速度,x為制動距離),其中圖線1為滿載時符合安全要求的 制動圖象,圖線2為嚴重超載時的制動圖象。由圖可知,在初速度相同時,同一輛車在嚴重超載制動距離更長,某路段限速 72 km/h,是根據(jù)該型號貨車時安全制動時間和制動距離 確定的,現(xiàn)有一輛該型號的貨重超載并以54 km/h的速度行駛.通過計算求解:

1)若駕駛員從發(fā)現(xiàn)險情到采取緊急制動措施的反應(yīng)時間為1 s (這段時間內(nèi)汽車勻速),則該型號貨車滿載時以72 km/h 速度正常行駛時與前方靜止障礙物的距離至少應(yīng)為多遠。

2)駕駛員緊急制動時,該型號嚴重超載的貨車制動時間和制動距離是否符合安全要求

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】許多科學(xué)家對物理學(xué)的發(fā)展做出了巨大貢獻,下列說法中正確的是

A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)質(zhì)子,揭開了研究原子結(jié)構(gòu)的序幕。

B.盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗現(xiàn)象提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型

C.麥克斯韋提出了電磁場理論,并實驗證明了電磁波的存在

D.赫茲從理論上預(yù)言了電磁波的存在

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是( )

A. 勻速圓周運動是線速度不變的運動

B. 勻速圓周運動是加速度不變的運動

C. 平拋運動是勻變速曲線運動

D. 平拋運動的初速度越大,下落時間就越長

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】我國發(fā)射的嫦娥一號衛(wèi)星經(jīng)過多次加速、變軌后,最終成功進入環(huán)月工作軌道.如圖所示,衛(wèi)星既可以在離月球比較近的圓軌道a上運動,也可以在離月球比較遠的圓軌道b上運動.下列說法正確的是( )

A. 衛(wèi)星在a上運行的線速度小于在b上運行的線速度

B. 衛(wèi)星在a上運行的周期大于在b上運行的周期

C. 衛(wèi)星在a上運行的角速度小于在b上運行的角速度

D. 衛(wèi)星在a上運行時受到的萬有引力大于在b上運行時的萬有引力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為探究物體的加速度與質(zhì)量和受力的關(guān)系的實驗裝置.鉤碼總質(zhì)量為m,小車的總質(zhì)量為M.實驗中將鉤碼的重力作為細線對小車的拉力.

(1)實驗中要進行鉤碼質(zhì)量m和小車質(zhì)量M的選取,以下最合理的一組是:________

AM300 g,m10 g、20 g、30 g40 g、50 g、60 g

BM300 g,m10 g、30 g、50 g、70 g、90 g、110 g

CM600 gm10 g、20 g30 g、40 g50 g、60 g

DM600 g,m10 g、30 g、50 g、70 g90 g、110 g

(2)現(xiàn)保持鉤碼的總質(zhì)量m不變,改變小車的總質(zhì)量M,探究加速度和質(zhì)量的關(guān)系.如上圖是某次實驗中打出的一條紙帶,交變電流的頻率為50 Hz,每隔4個點選一個計數(shù)點,則小車的加速度為________m/s2保留兩位有效數(shù)字.通過實驗得到多組加速度a、質(zhì)量M的數(shù)據(jù),為了方便準確地研究二者關(guān)系,一般選用縱坐標為加速度a,則橫坐標為_______“M”“1/M”).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,用一塊長L1=1.0 m的木板在墻和桌面間架設(shè)斜面,桌子高H=0.8 m,長L2=1.5 m。斜面與水平桌面的夾角θ可在0~60°間調(diào)節(jié)后固定。將質(zhì)量m=0.2 kg的小物塊從斜面頂端靜止釋放,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.05,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ2,忽略物塊在斜面與桌面交接處的能量損失。(重力加速度取g=10 m/s2;最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)

(1)θ角增大到多少時,物塊能從斜面開始下滑;(用正切值表示)

(2)當(dāng)θ角增大到37°時,物塊恰能停在桌面邊緣,求物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ2;(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(3)繼續(xù)增大θ角,發(fā)現(xiàn)θ=53°時物塊落地點與墻面的距離最大,求此最大距離xm。

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