(2011?淮南一模)如圖所示,長12m、質(zhì)量為50kg的木板右端有一立柱,木板置于水平地面上,木板與地面間的摩擦因數(shù)為0.1,質(zhì)量為50kg的人立于木板的左端.木板與人都靜止.當人以4m/s2的加速度向右奔跑至板的右端時,立即抱住立柱.取g=10m/s2.試求:
(1)人在奔跑過程中受到的摩擦力的大?
(2)人在奔跑的過程中木板的加速度.
(3)人從開始奔跑至到達木板的右端時,人和木板對地各運動了多大距離?
分析:(1)對人由牛頓第二定律即可求得所受摩擦力;
(2)由牛頓第三定律可知人對木板的摩擦力大小等于人所受摩擦力大小,對木板運用牛頓第二定律即可求出加速度;
(3)設(shè)人從左端跑到右端時間為t,由運動學(xué)公式求出各自的位移表達式,根據(jù)位移之和等于L即可求解.
解答:解:(1)設(shè)人的質(zhì)量為m,加速度為a1,人受的摩擦力為f,由牛頓第二定律有:
f=ma1=200N                                 
(2)由牛頓第三定律可知人對木板的摩擦力大小f′=200N
設(shè)木板的質(zhì)量為M,加速度為a2,對木板由牛頓第二定律有:
f′-μ(M+m)g=Ma2
代入數(shù)據(jù)得a2=2m/s2     
(3)設(shè)人從左端跑到右端時間為t,由運動學(xué)公式:
L=
1
2
a1t2+
1
2
a2t2      
解得:t=2s
人對地前進的距離 s1=
1
2
a
1
t
2
=8m
木板后退的距離為s2=
1
2
a
2
t
2
=4m 
答:(1)人在奔跑過程中受到的摩擦力的大小為200N;
(2)人在奔跑的過程中木板的加速度為2m/s2;
(3)人從開始奔跑至到達木板的右端時,人運動的位移為8m,木板運動的位移為4m.
點評:本題主要考查了牛頓第二定律的直接應(yīng)用,要抓住人與木板的位移關(guān)系求解,難度適中.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?淮南一模)為了研究過山車的原理,物理小組提出了下列的設(shè)想:取一個與水平方向夾角為37°、長為L=2.0m的粗糙的傾斜軌道AB,通過水平軌道BC與豎直圓軌道相連,出口為水平軌道DE,整個軌道除AB段以外都是光滑的.其中AB與BC軌道以微小圓弧相接,如圖所示.一個小物塊以初速度v0=4.0m/s,從某一高處水平拋出,到A點時速度方向恰沿AB方向,并沿傾斜軌道滑下.已知物塊與傾斜軌道的動摩擦因數(shù)μ=0.5(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)小物塊的拋出點和A點的高度差;
(2)為了讓小物塊不離開軌道,并且能夠滑回傾斜軌道AB,則豎直圓軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件.
(3)要使小物塊不離開軌道,并從水平軌道DE滑出,求豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?淮南一模)某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒.

(1)如圖乙所示,用游標卡尺測得遮光條的寬度d=
5.2
5.2
mm;實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t=1.2×10-2s,則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度
0.433
0.433
m/s.(此空保留三位有效數(shù)字)在本次實驗中還需要測量的物理量有:鉤碼的質(zhì)量m、
滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
 和
滑塊的質(zhì)量M
滑塊的質(zhì)量M
(文字說明并用相應(yīng)的字母表示).
(2)本實驗通過比較
mgs
mgs
  和
1
2
(M+m)(
d
△t
)2
1
2
(M+m)(
d
△t
)2
   在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等(用測量的物理量符號表示),從而驗證了系統(tǒng)的機械能守恒.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?淮南一模)如圖所示,一個質(zhì)量m=0.5kg的小球(視為質(zhì)點)從H=12m高處,由靜止開始沿光滑弧形軌道AB滑下,接著進入半徑R=4m的豎直圓環(huán),當?shù)竭_環(huán)頂C時,剛好對軌道壓力為零;小在球沿左半環(huán)CB滑下后,再進入光滑弧形軌道BD,且到達D點時速度為零.g取10m/s2,下列說法正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?淮南一模)如圖是質(zhì)量為2.0kg的物體在水平面上運動的v~t圖象,以水平向右的方向為正方向.以下判斷正確的是( 。

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