7.如圖所示,平板A長(zhǎng)為L(zhǎng)=5m,質(zhì)量為M=5kg,放在水平桌面上,板右端與桌邊相齊.在A上距其右端s=3m處放一物體B(可以看成質(zhì)點(diǎn)),其質(zhì)量m=2kg,已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1,A與桌面間和B與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是μ2=0.2.原來系統(tǒng)靜止.現(xiàn)在在板的右端施一大小一定的水平力F,作用一段時(shí)間后,將A從B下抽出,且恰使B最后恰停在右側(cè)邊緣.取g=10m/s2,求:
   (1)力F的大小為多少?
   (2)力F的最短作用時(shí)間為多少?

分析 根據(jù)牛頓第二定律分別求出B在A上和在水平桌面上的加速度大小,抓住B恰好停在右側(cè)邊緣,求出B在A上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,從而得出力F作用的最短時(shí)間.
根據(jù)A、B的相對(duì)位移大小,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出A的加速度,根據(jù)牛頓第二定律求出力F的大。

解答 解:對(duì)于B,在未離開A時(shí),根據(jù)牛頓第二定律得加速度為:
aB1=$\frac{{μ}_{1}mg}{m}={μ}_{1}g=1m/{s}^{2}$,
設(shè)經(jīng)過時(shí)間t1后B離開A,根據(jù)牛頓第二定律得離開A后B的加速度為:
${a}_{2}=\frac{{μ}_{2}mg}{m}={μ}_{2}g=2m/{s}^{2}$,
設(shè)物體B離開A時(shí)的速度為vB,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有:
vB=aB1t1
$\frac{1}{2}{a}_{B1}{{t}_{1}}^{2}+\frac{{{v}_{B}}^{2}}{2{a}_{B2}}=s$,
代入數(shù)據(jù)解得:
t1=2 s,
${t}_{2}=\frac{{v}_{B}}{{a}_{B2}}$=1s,
設(shè)A的加速度為aA,則根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的位移關(guān)系得:
$\frac{1}{2}{a}_{A}{{t}_{1}}^{2}-\frac{1}{2}{a}_{B1}{{t}_{1}}^{2}=L-s$,
解得:aA=2 m/s2,
由牛頓第二定律得:
F-μ1mg-μ2(m+M)g=MaA,
代入數(shù)據(jù)得:F=26 N.
答:(1)力F的大小為26N.
(2)力F的最短作用時(shí)間為2s.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵能夠正確地進(jìn)行受力分析,理清A、B在整個(gè)過程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解.

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:多選題

13.關(guān)于熱現(xiàn)象,下列說法中正確的是( 。
A.用顯微鏡觀察布朗運(yùn)動(dòng),把微粒運(yùn)動(dòng)的位置按時(shí)間順序連接得到的不規(guī)則折線表示的是液體分子的運(yùn)動(dòng)軌跡
B.一定質(zhì)量的氣體,壓強(qiáng)不變、溫度升高時(shí),吸收的熱量一定大于內(nèi)能的增加量
C.一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣,其分子勢(shì)能增加
D.可利用高科技手段,將流散的內(nèi)能全部收集加以利用,而不引起其他變化
E.物體的內(nèi)能取決于溫度、體積和物質(zhì)的量

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.在風(fēng)平浪靜的海面上,有一戰(zhàn)斗機(jī)要去執(zhí)行一項(xiàng)緊急飛行任務(wù),而航空母艦的彈射系統(tǒng)出了故障,無法在短時(shí)間內(nèi)修復(fù),已知飛機(jī)在跑道上加速時(shí),可能產(chǎn)生的最大加速度為5m/s2,起飛速度為50m/s,跑道長(zhǎng)為100m經(jīng)過計(jì)算發(fā)現(xiàn)在這些條件下飛機(jī)根本無法安全起飛(請(qǐng)你計(jì)算,作出判斷),航空母艦不得不在海面上沿起飛方向運(yùn)動(dòng),從而使飛機(jī)獲得初速度,達(dá)到安全起飛的目的,那么航空母艦行駛的速度為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的單匝正方形線圈abcd置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈的四個(gè)邊的電阻均為r,線圈的a、b兩端接阻值也為r的電阻.線圈繞軸ab以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng).t=0時(shí)刻線圈通過圖示位置.則在t=$\frac{5π}{6ω}$時(shí)刻通過電阻R的電流為( 。
A.$\frac{Bω{L}^{2}}{14r}$B.$\frac{Bω{L}^{2}}{10r}$C.$\frac{\sqrt{3}Bω{L}^{2}}{10r}$D.$\frac{Bω{L}^{2}}{7r}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.關(guān)于固體和液體,下列說法正確的是( 。
A.單晶體有一定的熔點(diǎn)而多晶體卻沒有固定的熔點(diǎn)
B.無論是晶體還是非晶體都沒有固定的熔點(diǎn)
C.滴入水中的紅墨水很快散開是布朗運(yùn)動(dòng)
D.
如圖水黽可以停在水面上說明了液體存在表面張力

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.當(dāng)前傳感器被廣泛應(yīng)用于各種電器、電子產(chǎn)品之中,下述關(guān)于常用的幾種家用電子器件所采用傳感器說法中,正確的是( 。
A.電視機(jī)對(duì)無線遙控信號(hào)的接收主要是采用了力傳感器
B.電子體溫計(jì)中主要是采用了溫度傳感器
C.電腦所用的光電鼠標(biāo)主要是采用聲波傳感器
D.電子秤中主要是采用了力電傳感器

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

19.某小組同學(xué)利用如圖甲所示的裝置來探究機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①把力傳感器M固定,并在掛鉤正下方固定一個(gè)小圓環(huán);(環(huán)中的光滑小孔O剛好能穿過一根細(xì)線)
②一根不可伸長(zhǎng)的輕細(xì)線一端固定一個(gè)小金屬球,另一端穿過小孔O固定在傳感器的掛鉤上;
③小金屬球處于豎直靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),從拉力傳感器中得到的拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖乙中的②所示;
④細(xì)線處于水平伸直狀態(tài),小金屬球由靜止釋放,從拉力傳感器中得到的拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖乙中的①所示.
回答下列問題:
(1)由于重力加速度未知,為探究機(jī)械能是否守恒,需要測(cè)量或已知哪些物理量CD;
A.小金屬球的質(zhì)量m          B.細(xì)線的長(zhǎng)度l          C.圖乙中的F0的大小     
D.圖乙中F1的大小             E.小金屬球在最低點(diǎn)C的速度
(2)若已經(jīng)由實(shí)驗(yàn)得到(1)中所需物理量,為驗(yàn)證小金屬球由最高點(diǎn)A到最低點(diǎn)C的過程機(jī)械能是否守恒,只需驗(yàn)證等式2F0=F1-F0是否成立.(用(1)中所選物理量的符號(hào)表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

16.如圖甲所示是用落體法探究重力勢(shì)能變化量與動(dòng)能變化量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置.
(1)下列說法中正確的是D.
A.實(shí)驗(yàn)中摩擦是不可避免的,因此紙帶越短越好,因?yàn)榧垘г蕉,克服摩擦力做的功就越少,誤差就越小
B.實(shí)驗(yàn)時(shí)必須稱出重物的質(zhì)量
C.紙帶上第1、2兩點(diǎn)間距若不接近2mm,則無論怎樣處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)誤差都一定較大
D.處理打點(diǎn)的紙帶時(shí),可以直接利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的實(shí)際點(diǎn)跡

(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中,用質(zhì)量為0.50kg 的重物拖著紙帶由靜止開始下落,圖乙是在下落過程中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶.在紙帶上選取三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.08s,O恰好為重物開始下落時(shí)記錄的點(diǎn),各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離如圖乙所示.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭取9.80m/s2.計(jì)時(shí)器從記錄點(diǎn)O到記錄點(diǎn)B的過程中,重物的重力勢(shì)能減少量為1.88 J,計(jì)時(shí)器記錄點(diǎn)B時(shí),重物的速率是2.74m/s.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

17.如圖所示是某物體做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)后在白紙上描出的軌跡和所測(cè)數(shù)據(jù),圖中O點(diǎn)為物體的拋出點(diǎn),g=10m/s2.根據(jù)圖中數(shù)據(jù),求物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速變v0=1.60m/s.(保留三位有效數(shù)字)

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同步練習(xí)冊(cè)答案