【題目】如圖所示,水平桌面上有一薄木板,它的右端與桌面的右端相齊,薄木板的質(zhì)量M＝1.0kg,長(zhǎng)度L＝1.0m.在薄木板的中央有一個(gè)小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),質(zhì)量m＝0.5kg,小滑塊與薄木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.10,小滑塊、薄木板與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等,且μ2＝0.20,設(shè)小滑塊與薄木板之間的滑動(dòng)摩擦力等于它們之間的最大靜摩擦力.某時(shí)刻起給薄木板施加一個(gè)向右的拉力使木板向右運(yùn)動(dòng).

(1)若小滑板與木板之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),拉力F1至少是多大?

(2)若小滑塊脫離木板但不離開桌面,求拉力F2應(yīng)滿足的條件.

【答案】

【1】4.5N

【2】F6N

【解析】

試題（1）設(shè)小滑塊與薄木板剛好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，小滑塊的加速度為，薄木板的加速度為，根據(jù)牛頓第二定律：

對(duì)小滑塊：

對(duì)木板：

若小滑塊與木板之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界情況為：

聯(lián)立以上方程得：F1=4.5N

（2）設(shè)小滑塊脫離薄木板時(shí)的速度為v，時(shí)間為t，在桌面上滑動(dòng)的加速度為，小滑塊脫離木板前，薄木板的加速度為，空間位置變化如圖所示，則：

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：

根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)小滑塊：

由速度位移公式：

由幾何關(guān)系：

木板的位移：

根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)木板：

聯(lián)立以上方程解得：F2=6N

要使小滑塊脫離薄木板但不離開桌面，拉力F≥6N．

【名師點(diǎn)晴】使小滑塊與木板之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界情況為二者的加速度相等，即找出此時(shí)狀態(tài)下的拉力即可；小滑塊在木板上脫落后要在桌面上滑動(dòng)，在木板上做加速運(yùn)動(dòng)，在桌面上做減速運(yùn)動(dòng)，滑塊的最大運(yùn)動(dòng)距離小于0.5m。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一根長(zhǎng)導(dǎo)線彎曲成“n”形，通以直流電I，正中間用絕緣線懸掛一金屬環(huán)C，環(huán)與導(dǎo)線處于同一豎直平面內(nèi)．在電流I增大的過程中，下列判斷正確的是（　�。�

A. 金屬環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生

B. 金屬環(huán)中有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流

C. 懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力大于環(huán)的重力

D. 懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力小于環(huán)的重力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知一足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面的傾角為，以一定的速度勻速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻在傳送帶適當(dāng)?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊奈飰K（如圖a所示），以此時(shí)為時(shí)刻記錄了小物塊之后在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系，如圖b所示（圖中取沿斜面向上的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较�，其中兩坐�?biāo)大小），已知傳送帶的速度保持不變，則下列判斷正確的是（ ）

A．內(nèi)，物塊對(duì)傳送帶做正功

B．物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)

C．內(nèi)，傳送帶對(duì)物塊做功為

D．系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一定比物塊動(dòng)能的減少量大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，光滑曲面軌道固定在豎直平面內(nèi)，下端出口處在水平方向上．一平板車靜止在光滑水平地面上，右端緊靠曲面軌道，平板車上表面恰好與曲面軌道下端相平．一質(zhì)量為m=0.1kg的小物塊從曲面軌道上某點(diǎn)由靜止釋放，初始位置距曲面下端高度h=0.8m．物塊經(jīng)曲面軌道下滑后滑上平板車，最終沒有脫離平板車．平板車開始運(yùn)動(dòng)后的速度圖象如圖乙所示，重力加速度g=10m/s2．

（1）根據(jù)圖乙寫出平板車在加速過程中速度v與時(shí)間t的關(guān)系式．

（2）求平板車的質(zhì)量M．

（3）求物塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ和在車上滑動(dòng)過程中產(chǎn)生的內(nèi)能Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，M是水平放置的半徑足夠大的圓盤，繞過圓心的豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，以經(jīng)過O水平向右的方向作為x軸的正方向．在圓心O正上方距盤面高為h處有一個(gè)正在間斷滴水的容器，在t=0時(shí)刻開始隨傳送帶沿與x軸平行的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為v．己知容器在t=0時(shí)滴下第一滴水，以后每當(dāng)前一滴水剛好落到盤面上時(shí)再滴一滴水，問：

（1）每一滴水經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間滴落到盤面上？

（2）要使每一滴水在盤面上的落點(diǎn)都位于一條直線上，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的最小角速度ω．

（3）第二滴水與第三滴水在盤面上的落點(diǎn)間的最大距離s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，面積為S，匝數(shù)為n的線圈內(nèi)有理想的磁場(chǎng)邊界，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律為：B=B0-kt（k>0且為常數(shù)，但未知），當(dāng)t=0時(shí)磁場(chǎng)方向垂直直面向里。在磁場(chǎng)方向改變之前，有一帶電量為q，質(zhì)量為m的粒子靜止于水平放置的、間距離為d的平行板電容器中間。（重力加速度為g）由此可以判斷（ ）

A. 此粒子帶正電

B. 則磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為

C. 當(dāng)磁場(chǎng)方向改變后，該粒子將向下加速運(yùn)動(dòng)

D. 電容器所帶電荷量與時(shí)間成正比

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上。長(zhǎng)為的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為、電阻為。兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個(gè)燈泡，燈泡的電阻，重力加速度為g�，F(xiàn)閉合開關(guān)S，給金屬棒施加一個(gè)方向垂直于桿且平行于導(dǎo)軌平面向上的、大小為的恒力，使金屬棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒達(dá)到最大速度時(shí)，燈泡恰能達(dá)到它的額定功率。求：

（1）金屬棒能達(dá)到的最大速度vm；

（2）燈泡的額定功率PL；

（3）若金屬棒上滑距離為L時(shí)速度恰達(dá)到最大，求金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱Qr。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示裝置中，區(qū)域Ⅰ和Ⅲ中分別有豎直向上和水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度分別為E和E/2,Ⅱ區(qū)域內(nèi)有垂直向外的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B .一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負(fù)電粒子（不計(jì)重力）從左邊界O點(diǎn)正上方的M點(diǎn)以速度v0水平射入電場(chǎng)，經(jīng)水平分界線OP上的A點(diǎn)與OP成60°角射入Ⅱ區(qū)域的磁場(chǎng)，并垂直豎直邊界CD進(jìn)入Ⅲ區(qū)域的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。求：

（1）粒子在Ⅱ區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑

（2）O、M間的距離

（3）粒子從M點(diǎn)出發(fā)到第二次通過CD邊界所經(jīng)歷的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面以O點(diǎn)為界，左側(cè)光滑、右側(cè)粗糙。足夠長(zhǎng)的木板A左端恰在O點(diǎn)，木板右端疊放著物塊B。物塊C和D之間夾著一根被壓縮了的輕彈簧(彈簧與物塊不栓接)，用細(xì)線鎖定并處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep=3J�，F(xiàn)將細(xì)線突然燒斷，物塊C與彈簧分離后向右做直線運(yùn)動(dòng)，并與木板A碰撞后粘連在一起(碰撞時(shí)間極短)。已知A、B、C的質(zhì)量均為m=1kg，物塊D的質(zhì)量M=2kg，A、C與粗糙水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，均為μ1=0.1。A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.3，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取10m/s2。求：

(1)物塊C與彈簧分離瞬間的速度大小。

(2)木板A在粗糙水平面上滑行的時(shí)間。

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