【題目】如圖所示,光滑水平面上放著長(zhǎng)L2 m,質(zhì)量為M4 kg的薄木板,一個(gè)質(zhì)量為m1 kg的小物體放在木板的最右端,mM之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ0.2,開(kāi)始均靜止.現(xiàn)對(duì)木板施加一水平向右的恒定拉力Fg10 m/s2.求:

1)為使小物體不從木板上掉下,F不能超過(guò)多少;

2)如果拉力F11N,小物體能獲得的最大速度;

3)如果拉力F11 N作用了t1s后即撤去,小物體能獲得的最大速度.

【答案】(1) 10N (2) 8m/s (3) 2.2m/s

【解析】

(1)物體隨木板運(yùn)動(dòng)的最大加速度為a,對(duì)小物體由牛頓第二定律:μmg=ma
所以可得小物體最大加速度為:

a=μg=0.2×10 =2m/s2

對(duì)整體分析,由牛頓第二定律得:

Fm=M+ma=4+1×2=10N

(2) 因施加的拉力F10N,故物體相對(duì)木板相對(duì)滑動(dòng),木板對(duì)地運(yùn)動(dòng)的加速度為a1
對(duì)木板由牛頓第二定律:F-μmg=Ma1
物塊在木板上相對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,有:

解得:

t=4s

物塊脫離木板時(shí)的速度最大為:

vm=at=8m/s

(3) 因施加的拉力F10N,故物體相對(duì)木板相對(duì)滑動(dòng),木板對(duì)地運(yùn)動(dòng)的加速度為a1,
對(duì)木板由牛頓第二定律:F-μmg=Ma1
解得:

由上可知t1s時(shí),物體并未脫離木塊,此時(shí)

物體的速度為:

物體的位移為:

木板的速度為:

木板的位移為:

撤去外力后,物體的加速度為:

a=μg=0.2×10 =2m/s2

木板的加速度為:a2=0.5m/s2

木板和物塊共速時(shí)間為:v2-a2t2=v1+at2

代入數(shù)據(jù)解得:

t2=0.1s

此過(guò)程中物體的位移為:

木板的位移為:

物塊相對(duì)木板滑動(dòng)的距離為:

所以物塊將會(huì)與木板相對(duì)靜止,且此時(shí)物塊速度最大,即

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】自然界時(shí)刻發(fā)生著你死我活的奔跑賽,比如在一場(chǎng)獵豹抓捕羚羊的賽跑中,獵豹從靜止開(kāi)始奔跑,以大小為a1=7.5m/s2的加速度勻加速到最大速度v1=30m/s,達(dá)到最大速度后只能維持這個(gè)速度t0=4.0s,接著做加速度大小為a=2.5m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止;膽小勢(shì)弱的羚羊從靜止開(kāi)始奔跑,能以大小為a2=6.25m/s2的加速度勻加速到最大速度v2=25m/s,并能維持該速度一段較長(zhǎng)的時(shí)間.設(shè)獵豹距離羚羊x時(shí)開(kāi)始攻擊,羚羊則在獵豹開(kāi)始攻擊后t’=0.5s才開(kāi)始奔跑,假定羚羊和獵豹均沿同一直線(xiàn)奔跑.則:

1)計(jì)算獵豹在其速度開(kāi)始減小前,奔跑的距高是多少?

2)如果獵豹恰好在其速度即將減小時(shí)追上羚羊,求獵豹發(fā)起攻擊時(shí)離羚羊的距離x?

3)如果獵豹要保證能夠追上羚羊,x值應(yīng)在什么范圍?

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A.滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng),原線(xiàn)圈電流將增大

B.電壓表讀數(shù)為200V

C.副線(xiàn)圈中交流電的周期為0.02s

D.滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng),電壓表的示數(shù)將增大

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【題目】如圖所示,物塊M在靜止的傳送帶上以速度v勻速下滑時(shí),傳送帶突然啟動(dòng),方向如圖中箭頭所示順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),若傳送帶的速度大小也為v,則傳送帶啟動(dòng)后(

A.M受到的摩擦力不變

B.M沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng)

C.M相對(duì)地面靜止在傳送帶上

D.M下滑的速度減小

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【題目】客車(chē)以v=20m/s的速度行駛,突然發(fā)現(xiàn)同車(chē)道的正前方x0=120 m處有一列貨車(chē)正以v0=6 m/s的速度同向勻速前進(jìn),于是客車(chē)緊急剎車(chē),若客車(chē)剎車(chē)的加速度大小為a=1m/s2,做勻減速運(yùn)動(dòng),問(wèn):

(1)客車(chē)與貨車(chē)速度何時(shí)相等?

(2)此時(shí),客車(chē)和貨車(chē)各自位移為多少?

(3)客車(chē)是否會(huì)與貨車(chē)相撞?若會(huì)相撞,則在什么時(shí)刻相撞?相撞時(shí)客車(chē)位移為多少?若不相撞,則客車(chē)與貨車(chē)的最小距離為多少?

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A.b光為綠光,c光可能是紫光

B.a光為綠光,c光可能是紫光

C.b光光子能量為2.81 eV,用它照射由金屬銣構(gòu)成的陰極,所產(chǎn)生的大量具有最大初動(dòng)能的光電子去撞擊大量處于n3激發(fā)態(tài)的氫原子,可以產(chǎn)生6種不同頻率的光

D.b光光子能量為2.81 eV,用它直接照射大量處于n2激發(fā)態(tài)的氫原子,可以產(chǎn)生6種不同頻率的光

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1)物塊A和物塊B離開(kāi)桌面時(shí)速度的大小分別是多少;

2)子彈在物塊B中打入的深度;

3)若使子彈在物塊B中穿行時(shí)物塊B未離開(kāi)桌面,則物塊B到桌邊的最小初始距離.

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A.F1就是物體對(duì)墻的正壓力

B.F1和墻對(duì)物體的彈力是作用力反作用力

C.F1和墻對(duì)物體的彈力是一對(duì)平衡力

D.墻對(duì)物體的靜摩擦力必豎直向下

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A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)將變大

B.燈泡L的亮度變小

C.電容器C的上極板帶負(fù)電

D.電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度將減小

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