【題目】如圖所示,質(zhì)量為M=0.5kg、長L=4m的木板靜止在光滑水平面上,可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m=1kg的物塊以初速度V0=8m/s滑上木板的左端。物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g=10m/s2。求:

1)物塊在木板上滑動(dòng)時(shí)的加速度是多大?

2)物塊能從木板的右端滑下,求物塊在木板上滑行的時(shí)間是多少?

3)若在物塊滑上木板的同時(shí),給木板施加一個(gè)水平向右的恒力F,要物體不從木板上滑下,求恒力F的取值范圍。

【答案】(1) 2m/s2 (2) (3) 1NF3N

【解析】

1)對(duì)物塊由牛頓第二定律知

μmg=ma

解得

a=2m/s2

2)對(duì)物塊:

X=V0t-at2

對(duì)木板:

a=

X=at2

由題意知板長是相對(duì)位移:

L=X-X

解得

a=4m/s2t1=,t2=2s(舍去,t=2s時(shí),V=4m/sV=8m/sV<V不可能)

3恒力最小為Fmin時(shí),物塊剛好到達(dá)木板的右端,且兩者具有共同速度V,歷時(shí)t3

V=V0-at3=a2t3,a2=,L=

解得

Fmin=1N

恒力F最大為Fmax時(shí),物塊相對(duì)木板向右滑動(dòng)的位移最小,在木板上某一位置兩者達(dá)到共同速度然后一起向右勻加速直線運(yùn)動(dòng):對(duì)整體

Fmax=M+ma

對(duì)物塊

mg=ma

解得

Fmax=3N

因此恒力F的取值范圍是

1N≤F≤3N

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】圖甲是線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交變電壓圖象。將該電壓加在圖乙中理想變壓器的M、N兩端。變壓器原、副線圈匝數(shù)比為51,電阻R的阻值為,電流表、電壓表均為理想電表。下列說法不正確的是

A. 電流表的示數(shù)為2A

B. 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50πrads

C. 流過燈泡的電流方向每秒鐘改變50

D. 0.01s時(shí)穿過線圈的磁通量最大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平地面上,物體B受沿斜面向上力F作用沿斜面勻速上滑,A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,μ<tanθ,且質(zhì)量均為m,則 ( )

A.A、B保持相對(duì)靜止

B.地面對(duì)斜面體的摩擦力等于Fcosθ

C.地面受到的壓力等于(M +2m)g

D.B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,三角體由兩種材料(ABCBDEC)拼接而成,BC界面平行底面DE,兩側(cè)面與水平面夾角分別為30°和60°,已知物塊從A靜止下滑,加速至B勻速至D;若該物塊靜止從A沿另一側(cè)面下滑,下列正確的是(

A.通過C點(diǎn)的速率大于通過B點(diǎn)的速率

B.AB段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于AC段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

C.將加速至C勻速至E

D.一直加速運(yùn)動(dòng)到E,但AC段的加速度比CE段小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,甲帶正電,乙是不帶電的絕緣物塊,甲、乙疊放在一起,置于粗糙的固定斜面上,地面上方空間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,現(xiàn)用平行于斜面的恒力F拉乙物塊,在使甲、乙一起保持相對(duì)靜止沿斜面向上加速運(yùn)動(dòng)的階段中

A. 甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大

B. 甲、乙兩物塊間的摩擦力保持不變

C. 甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷減小

D. 乙物塊與斜面之間的摩擦力不斷減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一彈簧秤秤盤的質(zhì)量M=1.5kg,盤內(nèi)放一個(gè)質(zhì)量m=10.5kg的物體P,彈簧質(zhì)量忽略不計(jì),輕彈簧的勁度系數(shù)k=800N/m,系統(tǒng)原來處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖1-6所示.現(xiàn)給物體P施加一豎直向上的拉力F,使P由靜止開始向上作勻加速直線運(yùn)動(dòng).已知在前0.2s時(shí)間內(nèi)F是變力,在0.2s以后是恒力.求力F的最小值和最大值各多大?取g=10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一帶電粒子以某速度進(jìn)入方向水平向右的勻強(qiáng)電場中,在電場力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡. MN是軌跡上的兩點(diǎn),其中M點(diǎn)是軌跡的最右點(diǎn),不計(jì)粒子受到的重力,下列說法正確的是(

A.粒子帶正電

B.粒子在N點(diǎn)速率小于M點(diǎn)速率

C.粒子在M點(diǎn)電場力的瞬時(shí)功率為0

D.粒子在電場中的電勢能先減小后增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于分子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,下列說法中正確的是( 。

A.如果氣體溫度升高,則每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率都將增大

B.如果某氣體分子質(zhì)量為m,平均速度為,則分子平均動(dòng)能

C.懸浮在水中的花粉顆粒做布朗運(yùn)動(dòng),不能反映花粉顆粒內(nèi)分子熱運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

D.將某氣體密閉于正方體容器中,則在相同的時(shí)間內(nèi)與容器內(nèi)部各面相撞的分子數(shù)目必嚴(yán)格相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】汽車又停下來了,原來是進(jìn)了加油站。小明想,機(jī)器總是要消耗能源才干活兒,要是制造出不消耗任何能源卻能源源不斷對(duì)外做功的機(jī)器,那該是利國利民的大功勞一件。⌒∶鳛榇嗽O(shè)計(jì)了一個(gè)離子加速器方案:兩個(gè)靠得很近的、正對(duì)處留有狹縫的半圓形金屬盒,處在垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,M是固定在金屬盒狹縫邊緣的兩平行極板,其上有正對(duì)的兩個(gè)小孔,給極板充電后,上板帶正電且兩板間電壓為U;質(zhì)量為m、帶電量為q的正離子從M板小孔由靜止開始加速,經(jīng)板小孔進(jìn)入磁場區(qū)域,離子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后又回到M板小孔繼續(xù)加速,再偏轉(zhuǎn),再加速……假設(shè)電場集中在兩極板之間,其他區(qū)域沒有電場,并忽略離子所受的重力,試計(jì)算:

1)兩于第1次加速后獲得的動(dòng)能:

2)第n次加速后和第次加速后,離子在磁場中偏轉(zhuǎn)的半徑大小之比;

3)小明想,離子每次經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后都能再次進(jìn)入兩極板間的電場進(jìn)行加速,這個(gè)過程中電場、磁場不發(fā)生任何變化,離子動(dòng)能卻不斷的增加……這個(gè)離子加速器就實(shí)現(xiàn)了不消耗任何能源便可以能源源不斷地對(duì)離子做功的目的!請(qǐng)根據(jù)你所學(xué)的知識(shí),試判斷小明的設(shè)計(jì)方案是否科學(xué),并具體闡述你的理由。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案