【題目】如圖,小車質(zhì)量,放在光滑的水平面上,物體質(zhì)量,物體與小車間的動摩擦因數(shù)為小車在水平向右的拉力作用下由靜止開始向右加速運(yùn)動,求:

為使小車和物體一起向右做勻加速運(yùn)動,水平拉力不能超過多少?

小車在拉力作用下以的加速度向右運(yùn)動,物體受摩擦力多大?此時的水平拉力多大?

欲使小車產(chǎn)生的加速度,需給小車提供多大的水平拉力?

請寫出小車的加速度隨水平拉力變化的表達(dá)式,并在相應(yīng)位置作出圖象。

【答案】(1)7.5N;(2)0.6N,3N;(3)8.5N;(4)分別為圖象如圖所示

【解析】物體與小車間的滑動摩擦力:

,

當(dāng)mM剛好發(fā)生相對滑動時水平拉力達(dá)到最大,

由牛頓第二定律得,對物體m,則有:,

解得:

對整體,則有:

當(dāng)小車在外力作用下以的加速度向右運(yùn)動,物體m與小車M無相對滑動,此時物體受水平向右的靜摩擦力作用,

由牛頓第二定律得,對于物體m,則有:,

對于小車M,則有:

代入數(shù)據(jù)可解得:。

欲使小車產(chǎn)生向右的加速度,

此時物體m與小車M發(fā)生相對滑動,

由牛頓第二定律得,對小車M,

則有:,

代入數(shù)據(jù)可解得:。

當(dāng)小車以小于的加速度運(yùn)動時,小車與物體相對靜止,

研究整體,依據(jù)牛頓第二定律,則有:;即

當(dāng)小車大于的加速度運(yùn)動時,物體相對小車滑動,

研究小車,依據(jù)牛頓第二定律,則有:;即有:

a為縱軸,F為橫軸,作出圖象,

如下圖所示:

答:為使小車和物體一起向右做勻加速運(yùn)動,水平拉力不能超過;

小車在外力作用下以的加速度向右運(yùn)動,物體受摩擦力;水平拉力為3N;

欲使小車產(chǎn)生的加速度,需給小車提供的水平推力;

小車的加速度隨水平拉力變化的表達(dá)式,分別為,與圖象如上圖所示。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】我國于2013年12月2日凌晨成功發(fā)射了“嫦娥三號”月球探測器,12月10日21時20分,“嫦娥三號”在環(huán)月軌道成功實施變軌控制,從100km×100km的環(huán)月圓軌道,降低到近月點15km、遠(yuǎn)月點100km的橢圓軌道,進(jìn)入預(yù)定的月面著陸準(zhǔn)備軌道,并于12月14日21時11分實現(xiàn)衛(wèi)星攜帶探測器在月球的軟著陸。下列說法正確的是

A.如果不考慮地球大氣層的阻力,則“嫦娥三號”的發(fā)射速度可以小于7.9km/s

B.若已知“嫦娥三號”在100km的環(huán)月圓軌道上飛行的周期及萬有引力常量,則可求出月球的平均密度

C.若已知“嫦娥三號”、“嫦娥一號”各自繞月球做勻速圓周運(yùn)動的高度(高度不同)、周期和萬有引力常量,則可求出月球的質(zhì)量、半徑

D.“嫦娥三號”為著陸準(zhǔn)備而實施變軌控制時,需要通過發(fā)動機(jī)使其加速

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【題目】如圖所示,豎直平行導(dǎo)軌間距l(xiāng)=20cm,導(dǎo)軌頂端接有一開關(guān)S,導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌接觸良好且無摩擦,ab的電阻R=04Ω,質(zhì)量m =20g,導(dǎo)軌的電阻不計,電路中所接電阻為3R,整個裝置處在與豎直平面垂直的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B =1T,不計空氣阻力,設(shè)導(dǎo)軌足夠長,g取10m/s2,開始時,開關(guān)斷開,當(dāng)ab棒由靜止下落32m時,突然接通開關(guān),下列說法中正確的是(

Aa點的電勢高于b點的電勢

Bab間的電壓大小為12V

Cab間的電壓大小為04V

D導(dǎo)體棒ab立即做勻速直線運(yùn)動

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為mA的物塊A用不可伸長的細(xì)線吊著,在A的下方用彈簧連著質(zhì)量為mB的物塊B,開始時靜止不動.現(xiàn)在B上施加一個豎直向下的力F,緩慢拉動B使之向下運(yùn)動一段距離后靜止,彈簧始終在彈性限度內(nèi),希望撤去力F后,B向上運(yùn)動并能頂起A,則力F的最小值是 ( )

A. (mA+mB)g B. mBg C. 2(mA+mB)g D. mAg

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【題目】如圖所示,我國航天飛機(jī)在完成航天維修任務(wù)后,在A點從圓形軌道進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,B為軌道上的一點,關(guān)于該航天飛機(jī)的運(yùn)動,下列說法中正確的有

A. 在軌道上經(jīng)過A的速度大于經(jīng)過B的速度

B. 在軌道上經(jīng)過A的速度等于在軌道上經(jīng)過A的速度

C. 在軌道上運(yùn)動的周期小于在軌道上運(yùn)動的周期

D. 在軌道上經(jīng)過A的加速度等于在軌道上經(jīng)過A的加速度

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【題目】如圖所示是在豎直方向上振動并沿水平方向傳播的簡諧橫波,實線是t=0時刻的波形圖,虛線是t=0.2s時刻的波形圖。

若波沿x軸負(fù)方向傳播,求它傳播的速度。

若波沿x軸正方向傳播,求它的最大周期。

若波速是25m/s,求t=0時刻P點的運(yùn)動方向。

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A. 此電場的場強(qiáng)大小為10 V/m,方向豎直向下

B. 此電場的場強(qiáng)大小為30 V/m,方向豎直向上

C. 所加外力的方向垂直ab斜向下方

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A.兩列波將同時傳到坐標(biāo)原點0

B.t=0時刻,P、Q兩質(zhì)點振動的方向相同

C.A、B兩列波相遇后將會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象

D.兩列波的波源開始振動時的方向相同

E.當(dāng)M點的振動形式傳播到坐標(biāo)原點時,x=0處的質(zhì)點偏離平衡位置的位移為10 cm

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A. 五個小球的連線為一條直線,且連線與水平地面平行.

B. 五個小球的連線為一條直線,且連線與水平地面垂直.

C. 五個小球的連線為一條直線,且連線與水平地面既不平行,也不垂直.

D. 五個小球的連線為一條曲線.

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