【題目】如圖,光滑水平面上靜置一長木板A,質(zhì)量M=4kg,A的最前端放一小物塊B(可視為質(zhì)點),質(zhì)量m=1kg,A與B間動摩擦因數(shù)μ=0.2.現(xiàn)對木板A施加一水平向右的拉力F,取g=10m/s2.則:
(1)若拉力F1=5N,A、B一起加速運動,求A對B的靜摩擦力f的大小和方向;
(2)為保證A、B一起加速運動而不發(fā)生相對滑動,求拉力的最大值Fm(設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等);
(3)若拉力F2=14N,在力F2作用t=ls后撤去,要使物塊不從木板上滑下,求木板的最小長度L
【答案】(1)f= 1N,方向水平向右;(2)Fm= 10N。(3)木板的最小長度L是0.7m。
【解析】
(1)對AB整體分析,由牛頓第二定律得:F1=(M+m)a1
對B,由牛頓第二定律得:f=ma1聯(lián)立解得f =1N,方向水平向右;
(2)對AB整體,由牛頓第二定律得:Fm=(M+m)a2對B,有:μmg=ma2聯(lián)立解得:Fm=10N
(3)因為F2>Fm,所以AB間發(fā)生了相對滑動,木塊B加速度為:a2=μg=2m/s2。木板A加速度為a3,則:F2-μmg=Ma3解得:a3=3m/s2。
1s末A的速度為:vA=a3t=3m/s
B的速度為:vB=a2t=2m/s
1s末A、B相對位移為:△l1==0.5m撤去F2后,t′s后A、B共速
對A:-μmg=Ma4可得:a4=-0.5m/s2。共速時有:vA+a4t′=vB+a2t′可得:t′=0.4s撤去F2后A、B相對位移為:△l2==0.2m為使物塊不從木板上滑下,木板的最小長度為:L=△l1+△l2=0.7m。
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【題目】如下圖是直升機訓(xùn)練傘兵的情境.假設(shè)直升機放下繩索吊起傘兵后(如圖甲),豎直方向的速度圖象和水平方向的位移圖象分別如圖乙、丙所示,則()
A. 繩索中拉力可能傾斜向上 B. 在地面上觀察到傘兵的運動軌跡是一條拋物線
C. 傘兵始終處于失重狀態(tài) D. 繩索中拉力先大于重力,后小于重力
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【題目】廣州塔,昵稱小蠻腰,總高度達600m,游客乘觀光電梯大約一分鐘就可以到達觀光平臺,若電梯簡化成只受重力與繩索拉力,已知電梯在t=0時由靜止開始上升,a-t間關(guān)系如圖所示.則下列相關(guān)說法正確的是( )
A. t=4.5s時,電梯處于失重狀態(tài)
B. 5~55s時間內(nèi),繩索拉力最小
C. t=59.5s時,電梯處于超重狀態(tài)
D. t=60s時,電梯速度恰好為0
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【題目】內(nèi)壁光滑上小下大的圓柱形薄壁氣缸豎直放置,上下氣缸的橫截面積分別為S1=40cm2、S2=80cm2,上下氣缸的高度分別為h=80cm、H=100cm。質(zhì)量為m=8kg的薄活塞將0.5mol氫氣(H2的摩爾質(zhì)量為2g/mol)封閉在氣缸內(nèi),活塞靜止在管口,如圖所示。已知氫氣的定容比熱容Cv為10.21kJ/(kgK),外界大氣壓強p0=1.0×105Pa,g取10m/s2。定容比熱容Cv是指單位質(zhì)量的氣體在容積不變的條件下,溫度升高或降低1K所吸收或放出的熱量。保持缸內(nèi)氣體溫度為35℃不變,用豎直外力緩慢向下推活塞,當活塞恰推至上氣缸底部時,外力大小為F。求:
(1)求F的大小;
(2)隨后在逐漸減小豎直外力的同時改變缸內(nèi)氣體溫度,使活塞位置保持不變,直至外力恰為0。求這一過程中氣體內(nèi)能的變化量為多少?(結(jié)果保留三位有效數(shù))。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為M=0.5kg,長l =1m的木板靜止在光滑水平面上,將質(zhì)量為m=1kg可視為質(zhì)點的物塊以初速度v0=4m/s滑上木板的左端,同時對木板施加一個水平向右的恒力F,為確保物塊不滑離木板,求F的最小值。(物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g取10m/s2。)
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【題目】如圖所示,邊長為1,質(zhì)量為m的等邊三角形導(dǎo)線框abc用絕緣細線懸掛于天花板,導(dǎo)線框中通一逆時針方向的電流,圖中虛線CD過ab邊中點和ac邊中點。只在CDFE區(qū)域加一垂直于導(dǎo)線框向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,導(dǎo)線框處于靜止狀態(tài)時,細線中的拉力為F1;只在ABDC區(qū)域中加與上述相同的磁場,導(dǎo)線框處于靜止狀態(tài)時,細線中的拉力為F2。則導(dǎo)線框中的電流大小為
A. B. C. D.
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【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為m1、m2的兩個小球A、B,帶有等量異種電荷,通過絕緣輕彈簧相連接,置于絕緣光滑的水平面上.突然加一水平向右的勻強電場后,兩球A、B將由靜止開始運動,對兩小球A、B和彈簧組成的系統(tǒng),在以后的運動過程中,以下說法正確的是(設(shè)整個過程中不考慮電荷間庫侖力的作用,且彈簧不超過彈性限度)
A.系統(tǒng)的合外力沖量為零B.系統(tǒng)機械能守恒
C.系統(tǒng)機械能不斷增加D.系統(tǒng)動量守恒
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【題目】自行車變速器的工作原理是依靠線繩拉動變速器,變速器通過改變鏈條的位置,使鏈條跳到不同的齒輪上而改變速度自行車的部分構(gòu)造如圖所示,下列有關(guān)說法中不正確的是()
A. 自行車騎行時,后輪邊緣的輪胎與飛輪的角速度相等
B. 自行車拐彎時,前輪邊緣與后輪邊緣的線速度大小一定相等
C. 自行車上坡時,理論上采用中軸鏈輪最小擋,飛輪最大擋
D. 自行車騎行時,鏈條相連接的飛輪邊緣與中軸鏈輪邊緣的線速度大小相等
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【題目】質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動,啟動過程的速度圖象如圖所示,從t1時刻起汽車的功率保持不變,整個運動過程中汽車所受阻力恒為Ff,則
A. 0~t1時間內(nèi),汽車的牽引力等于
B. t1~t2時間內(nèi),汽車的功率等于
C. 汽車運動的最大速度等于
D. t1~t2時間內(nèi),汽車的平均速度小于
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