【題目】如圖甲所示,質(zhì)量M=4 kg且足夠長的木板靜止在光滑的水平面上,在木板的中點放一個質(zhì)量m=4 kg大小可以忽略的鐵塊,鐵塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.兩物體開始均靜止,從t=0時刻起鐵塊m受到水平向右、大小如圖乙所示的拉力F的作用,F共作用時間為6 s,(g10 m/s2)求:

(1)鐵塊和木板在前2 s的加速度大小分別為多少?

(2)鐵塊在6s內(nèi)的位移大小為多少?

(3)從開始運動到鐵塊和木板相對靜止時它們的相對位移大小為多少?

【答案】(1) (2)39m(3)4m

【解析】

(1)2 s,由牛頓第二定律得

對鐵塊:Fμmgma1,

解得a1=3 m/s2

對木板:μmgMa2,

解得a2=2 m/s2

(2) t1=2 s內(nèi),鐵塊的位移x1a1t12=6 m

木板的位移 x2a2t12=4 m

2 s末,鐵塊的速度v1=a1t1=6 m/s

木板的速度 v2a2t1=4 m/s

2 s后,由牛頓第二定律,對鐵塊:F′-μmgma1

解得a1′=1 m/s2

對木板:μmgMa2,解得a2′=2 m/s2

設再經(jīng)過t2時間鐵塊和木板的共同速度為v,則

vv1a1t2v2a2t2

解得t 2=2 s, v=8 m/s

t2時間內(nèi),鐵塊的位移x1′=t0×2 m=14 m

木板的位移 x2′=t2×2 m=12 m

F作用的最后2 s,鐵塊和木板相對靜止,一起以初速度v=8 m/s做勻加速直線運動,由牛頓第二定律,對鐵塊和木板整體有

F=(Mm)a,解得a=1.5 m/s2

最后2 s鐵塊和木板運動的位移均為

x3vΔtat)2=19 m

所以鐵塊在6內(nèi)的運動的總位移為

x鐵塊x1x1′+x3=39 m

(3)鐵塊和木板相對靜止前木板運動的總位移x木板=x2+x2′=16 m

鐵塊和木板的相對位移大小 x1x1′-x木板=4 m

練習冊系列答案
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【題目】(2011年廣東珠海質(zhì)檢)分別將帶正電、負電和不帶電的三個等質(zhì)量小球,分別以相同的水平速度由P點射入水平放置的平行金屬板間,已知上板帶負電,下板接地.三小球分別落在圖中A、B、C三點,則錯誤的是( )

A. A帶正電、B不帶電、C帶負電

B. 三小球在電場中加速度大小關系是:aA<aB<aC

C. 三小球在電場中運動時間相等

D. 三小球到達下板時的動能關系是EkC>EkB>EkA

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【題目】如圖所示的實驗裝置中,極板A接地,平行板電容器的極板B與一個靈敏的靜電計相接。將A極板向左移動,增大電容器兩極板間的距離時,電容器所帶的電量Q、電容C、兩極間的電壓U,電容器兩極板間的場強E的變化情況是 ( )

A. Q不變,C變小,U變大,E不變

B. Q不變,C變小,U變大,E變小

C. Q變小,C不變,U不變,E變小

D. Q變小,C變小,U不變,E不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】使一快艇從岸邊某一位置駛向河中離岸邊100 m遠的一浮標處,已知快艇在靜水中的速度圖象和流水的速度圖象分別如圖甲、乙所示,則( )

A. 快艇的運動軌跡一定為曲線

B. 快艇的運動軌跡可能為直線,也可能為曲線

C. 快艇最快到達浮標處經(jīng)過的位移為100 m

D. 能找到某一位置使快艇最快到達浮標處的時間為20 s

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【題目】在水平固定的長木板上,小潘用物體A、B分別探究了加速度隨著外力的變化的關系,實驗裝置如圖(1)所示(打點計時器、紙帶圖中未畫出).實驗過程中小潘用不同的重物P分別掛在光滑的輕質(zhì)動滑輪上,使平行于長木板的細線分別拉動長木板上的物體A、B由靜止開始加速運動(紙帶與打點計時器之間阻力及空氣阻力可忽略),實驗后進行數(shù)據(jù)處理,小潘得到了物體A、B的加速度a與輕質(zhì)彈簧秤彈力F的關系圖象分別如圖(2)中的A、B所示,

1)(多選題)由圖甲判斷下列說法正確的是

A.一端帶有定滑輪的長木板不水平也可以達到實驗目的

B.實驗時應先接通打點計時器電源后釋放物體

C.實驗中重物P的質(zhì)量應遠小于物體的質(zhì)量

D.彈簧秤的讀數(shù)始終為重物P的重力的一半

2)小潘仔細分析了圖乙中兩條線不重合的原因,得出結(jié)論:兩個物體的質(zhì)量不等,且 (填大于”“等于小于);兩物體與木板之間動摩擦因數(shù) (填大于”“等于小于).

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【題目】(9分)一個半圓形玻璃磚,某橫截面半徑為R的半圓,AB為半圓的直徑。O為圓心,如圖所示,玻璃的折射率為

i)一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面,若光線到達上表面后,都能從該表面射出,則入射光束在AB上的最大寬度為多少?

ii)一細束光線在O點左側(cè)與O相距處垂直于AB從下方入射,求此光線從玻璃磚射出點的位置

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【題目】如圖所示,可以看作質(zhì)點的小球從末端水平的圓弧軌道上最高點由靜止開始沿軌道下滑,并沿水平方向拋出,小球拋出后落在斜面上。已知軌道高度為h,斜面的傾角為θ=30°,斜面上端與小球拋出點在同一水平面上,下端與拋出點在同一豎直線上,斜面長度為3h,斜面上M、N兩點將斜面長度等分為三段。空氣阻力不計,重力加速度為g。若小球落在斜面上M點,則( )

A. 小球在空中飛行時間為

B. 小球拋出的速度為

C. 小球從軌道上最高點釋放到落在斜面上M點的過程中重力做功為mgh

D. 小球從軌道上最高點釋放到落到斜面上M點的過程中克服摩擦力做的功為

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【題目】現(xiàn)要測量電壓表V1 、電壓表V2的內(nèi)阻和電源的電動勢,提供的器材有:電源(電動勢約為6V,內(nèi)阻不計),電壓表V1(量程2.5V,內(nèi)阻約為2.5kΩ),電壓表V2(量程3V,內(nèi)阻約為10kΩ),電阻箱R0(最大阻值為9999.9Ω),滑動變阻器R1(最大阻值為3kΩ),滑動變阻器R2(最大阻值為500Ω),開關一個,導線若干。

(1)在圖1中完成測量原理電路圖的連線_________;

(2)電路中應選用滑動變阻器_______(選填R1R2”);

(3)按照下列實驗步驟進行實驗:

①閉合開關前,將滑動變阻器和電阻箱連入電路的阻值調(diào)至最大;

②閉合開關,將電阻箱調(diào)到6kΩ,調(diào)節(jié)滑動變阻器至適當?shù)奈恢,此時電壓表V1的示數(shù)為1.60V,電壓表V2的示數(shù)為2.40V;

③保持滑動變阻器連入電路的阻值不變,再將電阻箱調(diào)到2kΩ,此時電壓表V1的示數(shù)如圖2,其示數(shù)為_______V、電壓表V2的示數(shù)為1.40V。

(4)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),計算得到電源的電動勢為________V,電壓表VI的內(nèi)阻為_______,電壓表V2的內(nèi)阻為_______kΩ。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用圖甲所示的裝置做“驗證牛頓第二定律”的實驗,所接交流電的頻率為;

1)為了減小長木板對小車摩擦力的影響,必須在長木板_____(填“遠離”或“靠近”)滑輪的一端下面墊一塊木塊,反復移動木塊的位置;

2)平衡摩擦力后,保持砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m不變,改變小車的質(zhì)量M,探究加速度a與小車質(zhì)量的關系,為盡可能減小實驗誤差,mM之間應滿足的關系是m_____M。

3)某同學把實驗得到的幾組數(shù)據(jù)畫成圖乙的圖像,為了更直觀描述物體的加速度跟其質(zhì)量的關系,請你根據(jù)他的圖像在圖丙中畫出圖像____________

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