(8分)如圖所示,質(zhì)量M = 4.0kg的木板長L =" 2.0" m,靜止在水平地面上,木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.05。木板水平上表面左端靜置質(zhì)量m =" 2.0" kg的小滑塊(可視為質(zhì)點),小滑塊與板間的動摩擦因數(shù)為μ2 = 0.2。從某時刻開始,用F="5.0" N的水平力一直向右拉滑塊,直至滑塊滑離木板。設(shè)木板與地面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g ="10" m/s2。試求:
(1)此過程中木板的位移大小。
(2)滑塊離開木板時的速度大小。
(1) 2.0m (2) 2.0 m/s
解析試題分析:(1)設(shè)此過程中木板的加速度為a1,位移大小為x1;滑塊的加速度為a2,位移大小為x2。滑塊從開始滑動至滑離木板所用時間為t。
由牛頓第二定律和運動學(xué)公式得:
對木板:μ2mg –μ1(M + m)g = Ma1 1分
x1 = a1t2 1分
對滑塊:F – μ2mg = ma2 1分
x2 =a2t2 1分
由幾何關(guān)系得:x2 – x1 = L 1分
聯(lián)立以上各式,代入數(shù)據(jù)解得:
x1 = 2.0m 1分
(2)設(shè)滑塊滑離木板時的速度為v,由運動學(xué)公式得:
v = a2t 1分
代入數(shù)據(jù)解得:
v =" 2.0" m/s 1分
考點:牛頓第二定律;運動學(xué)規(guī)律.
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(17分)在如圖所示的豎直平面內(nèi)。水平軌道CD和傾斜軌道GH與半徑r =m的光滑圓弧軌道分別相切于D點和G點,GH與水平面的夾角θ = 37°。過G點、垂直于紙面的豎直平面左側(cè)有勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強度B = 1.25T;過D點、垂直于紙面的豎直平面右側(cè)有勻強電場,電場方向水平向右,電場強度E = 1×104N/C。小物體P1質(zhì)量m = 2×10-3kg、電荷量q = +8×10-6C,受到水平向右的推力F = 9.98×10-3N的作用,沿CD向右做勻速直線運動,到達(dá)D點后撤去推力。當(dāng)P1到達(dá)傾斜軌道底端G點時,不帶電的小物體P2在GH頂端靜止釋放,經(jīng)過時間t = 0.1s與P1相遇。P1和P2與軌道CD、GH間的動摩擦因數(shù)均為=" 0." 5,取g = 10m/s2,sin37° = 0.6,cos37°= 0.8,物體電荷量保持不變,不計空氣阻力。求:
(1)小物體P1在水平軌道CD上運動速度v的大;
(2)傾斜軌道GH的長度s。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,將一根光滑的細(xì)金屬棒折成“V”形,頂角為2θ,其對稱軸豎直,在其中一邊套上一個質(zhì)量為m的小金屬環(huán)P.
(1)若固定“V”形細(xì)金屬棒,小金屬環(huán)P從距離頂點O為x的A點處由靜止自由滑下,則小金屬環(huán)由靜止下滑至頂點O需多長時間?
(2)若小金屬環(huán)P隨“V”形細(xì)金屬棒繞其對稱軸以每秒n轉(zhuǎn)勻速轉(zhuǎn)動時,則小金屬環(huán)離對稱軸的距離為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(16分)如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的物塊,放置在質(zhì)量M=2kg足夠長木板的中間,物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.1,木板放置在光滑的水平地面上.在地面上方存在兩個作用區(qū),兩作用區(qū)的寬度均為1m,邊界距離為d,作用區(qū)只對物塊有力的作用:I作用區(qū)對物塊作用力方向水平向右,II作用區(qū)對物塊作用力方向水平向左.作用力大小均為3N.將物塊與木板從圖示位置(物塊在I作用區(qū)內(nèi)的最左邊)由靜止釋放,已知在整個過程中物塊不會滑離木板.取g=10m/s2.
(1)在物塊剛離開I區(qū)域時,物塊的速度多大?
(2)若物塊剛進入II區(qū)域時,物塊與木板的速度剛好相同,求兩作用區(qū)的邊界距離d;
(3)物塊與木板最終停止運動時,求它們相對滑動的路程.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(16分)一滑塊經(jīng)水平軌道AB,進入豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道BC。已知滑塊的質(zhì)量m=0.6kg,在A點的速度vA=8m/s,AB長x=5m,滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.15,圓弧軌道的半徑R=2m,滑塊離開C點后豎直上升h=0.2m,取g=10m/s2。
(不計空氣阻力)求:
(1)滑塊經(jīng)過B點時速度的大;
(2)滑塊沖到圓弧軌道最低點B時對軌道的壓力;
(3)滑塊在圓弧軌道BC段克服摩擦力所做的功。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖(a)所示,木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,某研究小組利用此裝置探索物塊在方向始終平行于斜面、大小為F=8N的力作用下加速度與斜面傾角的關(guān)系。已知物塊的質(zhì)量m=1kg,通過DIS實驗,得到如圖(b)所示的加速度與斜面傾角的關(guān)系圖線。若物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2,假定物塊與木板間的最大靜摩擦力始終等于滑動摩擦力,g取10m/s2。試問:
(1)圖(b)中圖線與縱坐標(biāo)交點ao多大?
(2)圖(b)中圖線與θ軸交點坐標(biāo)分別為θ1和θ2,木板處于該兩個角度時的摩擦力指向何方?說明在斜面傾角處于θ1和θ2之間時物塊的運動狀態(tài)。
(3)如果木板長L=2m,傾角為37°,物塊在F的作用下由O點開始運動,為保證物塊不沖出木板頂端,力F最多作用多長時間?(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(14分) 如圖為一水平傳送帶裝置的示意圖。緊繃的傳送帶AB 始終保持 v0=5m/s的恒定速率運行,AB間的距離L為8m。將一質(zhì)量m=1kg的小物塊輕輕放在傳送帶上距A點2m處的P點,小物塊隨傳送帶運動到B點后恰好能沖上光滑圓弧軌道的最高點N。小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)該圓軌道的半徑r
(2)要使小物塊能第一次滑上圓形軌道到達(dá)M點,M點為圓軌道右半側(cè)上的點,該點高出B點0.25 m,且小物塊在圓形軌道上不脫離軌道,求小物塊放上傳送帶時距離A點的位置范圍。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(14分)如圖所示,在傾角θ=37°的固定斜面上放置一質(zhì)量M=1kg、長度L=3m的薄平板AB.平板的上表面光滑,其下端B與斜面底端C的距離為16m.在平板的上端A處放一質(zhì)量m=0.6kg的滑塊,開始時使平板和滑塊都靜止,之后將它們無初速釋放.設(shè)平板與斜面間、滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)均為m=0.5,求滑塊與平板下端B到達(dá)斜面底端C的時間差Δt.(sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(16分)為了最大限度地減少道路交通事故,全省各地開始了“集中整治酒后駕駛違法行為”專項行動。這是因為一般駕駛員酒后的反應(yīng)時間比正常時慢了0.1~0.5 s,易發(fā)生交通事故。圖示是《駕駛員守則》中的安全距離圖示和部分安全距離表格(如圖所示)。
請根據(jù)該圖表回答下列問題(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字):
(1)請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)計算駕駛員的反應(yīng)時間.
(2)如果駕駛員的反應(yīng)時間相同,請計算出表格中A的數(shù)據(jù).
(3)如果路面情況相同,車在剎車后所受阻力恒定,取g=10 m/s2,請計算出剎車后汽車所受阻力與車重的比值.
(4)假設(shè)在同樣的路面上,一名飲了少量酒后的駕駛員駕車以72 km/h速度行駛,在距離一學(xué)校門前52 m處發(fā)現(xiàn)有一隊學(xué)生在斑馬線上橫過馬路,他的反應(yīng)時間比正常時慢了0.2 s,會發(fā)生交通事故嗎?
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