一質(zhì)量m=50kg的滑塊,以v0=10m/s的初速度從左端沖上靜止在光滑的水平面上的長(zhǎng)為L(zhǎng)=12m,高為h=1.25m的平板車,滑塊與車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3,平板車質(zhì)量為M=150kg
(1)滑塊沖上小車后小車的加速度
(2)判斷滑塊能否滑離小車;若能滑離,求滑塊落地時(shí)距車右端的水平距離,若不能滑離求滑塊相對(duì)車靜止時(shí)離車右端的距離

解:物塊滑上車后作勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度為a1,車做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為a2,
由牛頓第二定律得μmg=ma1
μmg=Ma2
解得a1=3m/s2
a2=1m/s2
由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律得
v0t-a1t2-a2t2=L
v1=v0-a1t
v2=a2t
因v1>v2,即滑塊速度大于車速,假設(shè)正確,滑塊能從車上滑離,
滑塊離開(kāi)小車之后做平拋運(yùn)動(dòng) h=g,
落地時(shí)物塊與車間距離為x=v1t2-v2t2
解得x=1m.
分析:(1)對(duì)物體和小車受力分析,由牛頓第二定律可以求得小車的加速度的大小,
(2)根據(jù)牛頓第二定律可以求得物體和小車的加速度的大小,由運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律可求得物體在小車上運(yùn)動(dòng)的距離,從而可以判斷物體要滑離小車,離開(kāi)小車之后,物體將做平拋運(yùn)動(dòng),由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可以求得落地時(shí)物塊與車間距離.
點(diǎn)評(píng):本題考查了牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,對(duì)物體受力分析,確定物體的運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),在根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來(lái)求解即可.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在南極考察活動(dòng)中,需要將一工作平臺(tái)移動(dòng)一段距離,現(xiàn)有質(zhì)量M=100kg的工作平臺(tái),停在水平冰面上,工作平臺(tái)的水平臺(tái)面離地高度h=1.25m,它與冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.10,另有一質(zhì)量m=50kg的小物塊置于平臺(tái)上,它到臺(tái)尾的距離b=1.00m,與臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.20,如圖所示.今對(duì)工作平臺(tái)施一水平向右的恒定拉力,使其開(kāi)始運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后物塊從臺(tái)面上滑落,剛滑落時(shí),平臺(tái)已向右行進(jìn)了距離s0=5.0m(取g=10m/s2).求:
(1)對(duì)工作平臺(tái)所施加的恒力F大小及物塊在平臺(tái)上滑動(dòng)用的時(shí)間;
(2)物塊落地時(shí),落地點(diǎn)至平臺(tái)尾的水平距離s.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一平板車質(zhì)量M=100kg,停在水平路面上,平板離地面的高度h=1.25m.一質(zhì)量m=50kg的物塊置于車的平板上,它到車尾的距離b=1.0m,與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20.現(xiàn)對(duì)平板車施加一水平向右的恒力使車向右行駛,結(jié)果物塊從車板上滑落下來(lái).物塊在平板車上滑動(dòng)過(guò)程,車相對(duì)于地面向右行駛的距離是s0=2.0m.求(不計(jì)路面與車輪間及輪軸間的摩擦,g取10m/s2).
(1)物塊滑動(dòng)時(shí),受的摩擦力大小和方向;
(2)剛離開(kāi)車板時(shí),平板車的速度大。
(3)物塊剛落地時(shí),落地點(diǎn)到車尾的水平距離s.

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(2009?湖北模擬)在一次抗洪救災(zāi)工作中,一架直升機(jī)A用長(zhǎng)H=50m的懸索(重力可忽略不計(jì))系住一質(zhì)量m=50kg的被困人員B,直升機(jī)A和被困人員B以v0=10m/s的速度一起沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng),如圖甲所示.某時(shí)刻開(kāi)始收懸索將人吊起,在5s時(shí)間內(nèi),A、B之間的豎直距離以l=50-t2(單位:m)的規(guī)律變化,取g=10m/s2
(1)求這段時(shí)間內(nèi)懸索對(duì)被困人員B的拉力大。
(2)求在5s末被困人員B的速度大小及位移大。
(3)直升機(jī)在t=5s時(shí)停止收懸索,但發(fā)現(xiàn)仍然未脫離洪水圍困區(qū),為將被困人員B盡運(yùn)送到安全處,飛機(jī)在空中旋轉(zhuǎn)后靜止在空中尋找最近的安全目標(biāo),致使被困人員B在空中做圓周運(yùn)動(dòng),如圖乙所示.此時(shí)懸索與豎直方向成37°角,不計(jì)空氣阻力,求被困人員B做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度以及懸索對(duì)被困人員B的拉力.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

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滑板項(xiàng)目可謂是極限運(yùn)動(dòng)的鼻祖,是年輕人喜愛(ài)的一種運(yùn)動(dòng),某地舉行滑板比賽,一質(zhì)量m=50kg的選手,如圖所示,從左側(cè)平臺(tái)上滑行一段距離后平拋,恰能無(wú)碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)進(jìn)入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑,A、B為圓弧兩端點(diǎn),其連線水平.已知圓弧半徑為R=5.0m,對(duì)應(yīng)圓心角θ=106°,平臺(tái)與AB連線的高度差為h=0.8m.(不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)選手平拋的初速度;
(2)選手運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)O時(shí)速度大。ńY(jié)果可以用根式表示)

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(2012?山西二模)在快樂(lè)向前沖娛樂(lè)節(jié)目中有一關(guān)為瘋狂大轉(zhuǎn)盤(pán),圖示為其簡(jiǎn)化模型,圓盤(pán)繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在到圓心O的距離R=0.8m處有一質(zhì)量m=50kg的人恰好能隨圓盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)而不被甩出,此時(shí)圓盤(pán)的角速度ω=2rad/s.(人視為質(zhì)點(diǎn))
(1)求人的線速度和向心加速度.
(2)求人受到的最大靜摩擦力.
(3)若人在距圓心O的距離R'=1.25m處,則在角速度不變的情況下,他能否隨圓盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),并簡(jiǎn)述理由.

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