【題目】如圖所示,長度L=1 m、質(zhì)量M=0.25 kg的木板放在光滑水平面上,質(zhì)量m=2 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))位于木板的左端,木板和物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.現(xiàn)突然給木板一向左的初速度v0=2 m/s,同時(shí)對(duì)小物塊施加一水平向右的恒定拉力F=10 N,經(jīng)過一段時(shí)間后,物塊與木板相對(duì)靜止,此時(shí)撤去拉力F , 取g=10 m/s2,

求:
(1)物塊最終停止在木板上的位置.
(2)上述過程中拉力F做的功

【答案】
(1)

木塊與木板間滑動(dòng)摩擦力

據(jù)牛頓第二定律知,木塊的加速度為

木板的加速度為

當(dāng)木塊、木板具有共同速度時(shí),兩者不再發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),一直勻速運(yùn)動(dòng)下去.

所以 解得t=0.5 s

兩者速度大小為

可見木板此時(shí)恰好回到原位置,位移為零

此過程木塊的位移為

所以木塊最終停在木板的中點(diǎn)上.


(2)

拉力F做的功為W=Fx=5J


【解析】木塊與木板間滑動(dòng)摩擦力
據(jù)牛頓第二定律知,木塊的加速度為
木板的加速度為
當(dāng)木塊、木板具有共同速度時(shí),兩者不再發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),一直勻速運(yùn)動(dòng)下去.
所以 解得t=0.5 s
兩者速度大小為
可見木板此時(shí)恰好回到原位置,位移為零
此過程木塊的位移為
所以木塊最終停在木板的中點(diǎn)上. (2)拉力F做的功為W=Fx=5J .
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件,利用滑動(dòng)摩擦力的相關(guān)知識(shí)可以得到問題的答案,需要掌握滑動(dòng)摩擦力:利用公式f=μF N 進(jìn)行計(jì)算,其中FN 是物體的正壓力,不一定等于物體的重力,甚至可能和重力無關(guān).或者根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來求解.

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】下列說法正確的是( )
A. 就是 所在的直線平行于 所在的直線
B.長度相等的向量叫相等向量
C.零向量的長度等于0
D.共線向量是在同一條直線上的向量

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【題目】近幾年我國在航空航天工業(yè)上取得了長足的進(jìn)步,既實(shí)現(xiàn)了載人的航天飛行,又實(shí)現(xiàn)了航天員的出艙活動(dòng).如圖所示,在某次航天飛行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,飛船先沿橢圓軌道1飛行,后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米的P處點(diǎn)火加速,由橢圓軌道1變成高度為343千米的圓軌道2.下列判斷正確的是(

A. 飛船在橢圓軌道1上的機(jī)械能比圓軌道2上的機(jī)械能大

B. 飛船在圓軌道2上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)

C. 飛船在此圓軌道2上運(yùn)動(dòng)的角速度小于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度

D. 飛船在橢圓軌道1上通過P的加速度小于沿圓軌道2運(yùn)動(dòng)的加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平放置的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上有一質(zhì)量m=2kg的小物塊,物塊與轉(zhuǎn)軸間系有一勁度系數(shù)k=100N/m的輕質(zhì)彈簧。當(dāng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω在2rad/s至4rad/s之間時(shí)物塊可與平臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)而無相對(duì)滑動(dòng),此時(shí)物塊到轉(zhuǎn)軸間的距離R=50cm。據(jù)此可判斷平臺(tái)表面 , (選填“一定光滑”、“一定不光滑”或“光滑和不光滑均可能”);輕質(zhì)彈簧的原長為cm。

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【題目】如圖所示,豎直放置的半圓形絕緣軌道半徑為R,下端與絕緣水平面平滑連接,整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)電場E中.一質(zhì)量為m、帶電量為的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從水平面上的A點(diǎn)以初速度v0水平向左運(yùn)動(dòng),沿半圓形軌道恰好通過最高點(diǎn)C,場強(qiáng)大小為E,且,試求:

1)物塊經(jīng)過最高點(diǎn)C的速度為多大?

2)試計(jì)算物塊在運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功.

3)證明物塊離開軌道落回水平面的水平距離與場強(qiáng)大小E無關(guān),且為一常量.

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【題目】如圖所示O點(diǎn)為圓心,R=0.20m為半徑的圓與坐標(biāo)軸交點(diǎn)分別為a、bc、d,該圓所在平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場場強(qiáng)方向與x軸正方向成θ=60°,已知ab、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為4V、4V、-4V,則下列說法正確的是(  )

A. 該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=40V/m

B. 該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng) E=80 V/m

C. d點(diǎn)的電勢(shì)為-4V

D. d點(diǎn)的電勢(shì)為-2V

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【題目】一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為441,原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示,副線圈所接電路如圖乙所示,P為滑動(dòng)變阻器的觸頭.下列說法正確的是(

A. 副線圈輸出電壓的頻率為100Hz

B. 副線圈輸出電壓的有效值為5V

C. P向左移動(dòng)時(shí),變壓器原、副線圈的電流都減小

D. P向左移動(dòng)時(shí),變壓器的輸入功率增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,UI圖線上,ab、c各點(diǎn)均表示該電路中有一個(gè)確定的工作狀態(tài),b點(diǎn)α=β,則下列說法中正確的是(  )

A. b點(diǎn)時(shí),電源的總功率最大

B. b點(diǎn)時(shí),電源的輸出功率最大

C. ab時(shí),β角增大,電源的總功率變小和輸出功率減小

D. bc時(shí),β角增大,電源的效率變大和輸出功率減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于彈力,下列說法正確的是(  )

A. 彈力的方向總是與施力物體形變的方向相反

B. 輕繩中的彈力方向一定沿著繩并指向繩收縮的方向

C. 輕桿中的彈力方向一定沿著輕桿

D. 在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力大小與彈簧的形變量成正比

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