【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為M=0.5kg的木板靜止在光滑水平面上,質(zhì)量為m=1kg的物塊以初速度v0=4m/s滑上木板的左端,物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,在物塊滑上木板的同時(shí),給木板施加一個(gè)水平向右的恒力F。當(dāng)恒力F取某一值時(shí),物塊在木板上相對(duì)于木板滑動(dòng)的路程為s,給木板施加不同大小的恒力F,得到的關(guān)系如圖乙所示,其中AB與橫軸平行,且AB段的縱坐標(biāo)為1m-1。將物塊視為質(zhì)點(diǎn),最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g=10m/s2。

1)若恒力F=0,則物塊會(huì)從木板的右端滑下,求物塊在木板上滑行的時(shí)間是多少?

2)圖乙中BC為直線段,求該段恒力F的取值范圍及函數(shù)關(guān)系式。

【答案】12

【解析】試題分析:(1)以初速度為正方向,物塊的加速度大。

木板的加速度大。

由圖乙知,板長(zhǎng)

滑塊相對(duì)木板的路程:

聯(lián)立解得: , 。

當(dāng)時(shí),滑塊的速度為,木板的速度為,而當(dāng)物塊從木板右端滑離時(shí),滑塊的速度不可能小于木板的速度, 應(yīng)舍棄,故所求時(shí)間為。

2當(dāng)F較小時(shí),物塊將從木板右端滑下,當(dāng)F增大到某一值時(shí)物塊恰好到達(dá)木板的右端,且兩者具有共同速度v,歷時(shí),則:

聯(lián)立解得:

由圖乙知,相對(duì)路程:

代入解得:

當(dāng)F繼續(xù)增大時(shí),物塊減速、木板加速,兩者在木板上某一位置具有共同速度;當(dāng)兩者共速后能保持相對(duì)靜止(靜摩擦力作用)一起以相同加速度a做勻加速運(yùn)動(dòng),則:

K]

由于靜摩擦力存在最大值,所以:

聯(lián)立解得:

綜述:BC段恒力F的取值范圍是,函數(shù)關(guān)系式是。

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:

【題目】如圖所示,電路中A、B為兩塊豎直放置的金屬板,C是一只靜電計(jì),開關(guān)S合上后,靜電計(jì)指針張開一個(gè)角度,下述做法可使靜電計(jì)指針張角增大的是( )

A.使A,B兩板靠近一些
B.使A,B兩板正對(duì)面積減小一些
C.斷開S后,使B板向右平移一些
D.斷開S后,使A,B正對(duì)面積減小一些

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】同一音叉發(fā)出的聲波同時(shí)在水和空氣中傳播,某時(shí)刻的波形曲線如圖,以下說法正確的是(  )

A.聲波在水中波長(zhǎng)較大,b是水中聲波的波形曲線
B.聲波在空氣中波長(zhǎng)較大,b是空氣中聲波的波形曲線
C.水中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率較高,a是水中聲波的波形曲線
D.空氣中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率較高,a是空氣中聲波的波形曲線

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用等效代替法驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OBOC為細(xì)繩圖乙是白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。

(1)本實(shí)驗(yàn)中等效代替的含義是______

A.橡皮筋可以用細(xì)繩替代

B.左側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)與右側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果相同

C.兩彈簧測(cè)力計(jì)共同作用的效果可以用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用效果替代

(2)圖乙中的FF'兩力中,方向一定沿著AO方向的是____,圖中______F1F2合力的理論值,______是合力的實(shí)驗(yàn)值。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩條互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi),距離為l=0.2m,在導(dǎo)軌的一端接有阻值為R=0.5Ω的電阻,在x≥0處有與水平面垂直的均勻磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T.一質(zhì)量為m=0.1kg的金屬直桿垂直放置在導(dǎo)軌上,并以v0=2m/s的初速度進(jìn)入磁場(chǎng),在安培力和一垂直于桿的水平外力F的共同作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為a=2m/s2,方向與初速度方向相反.設(shè)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻都可以忽略,且接觸良好,求:

(1)電流為零時(shí)金屬桿所處的位置;

(2)電流為最大值的一半時(shí)施加在金屬桿上外力F的大小、方向和運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在做研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,為了確定小球在不同時(shí)刻在空中所通過的位置,實(shí)驗(yàn)時(shí)用了如圖所示的裝置。先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平,在一塊平整的木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙。將該木板豎直立于水平地面上,使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A;將木板向遠(yuǎn)離槽口平移距離x,再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞在木板上得到痕跡B;又將木板再向遠(yuǎn)離槽口平移距離x,小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,再得到痕跡C。若測(cè)得木板每次移動(dòng)距離x=10.00cm,A、B 間距離y1=5.02cm,B、C 間距離y2=14.82cm請(qǐng)回答以下問題(g=9.8m/s2

為什么每次都要使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放?答:________

根據(jù)以上直接測(cè)量的物理量來求得小球初速度的表達(dá)式為v0=___(用題中所給字母表示)。

小球初速度的值為v0=_____m/s。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】迄今發(fā)現(xiàn)的二百余顆太陽系外行星大多不適宜人類居住,繞恒星“Gliese581”運(yùn)行的行星“Gl-581c”卻很值得我們期待。該行星的溫度在0℃到40℃之間,質(zhì)量是地球的6倍,直徑是地球的1.5倍,公轉(zhuǎn)周期為13個(gè)地球日!Gliese581”的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的0.31倍。設(shè)該行星與地球均視為質(zhì)量分布均勻的球體,繞其中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則(

A. 在該行星和地球上發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度相同

B. 如果人到了該行星,其體重是地球上的

C. 該行星與“Gliese581”的距離是日地距離的

D. 由于該行星公轉(zhuǎn)速率比地球大,地球上的米尺如果被帶上該行星,其長(zhǎng)度一定會(huì)變短

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為mM的兩個(gè)星球AB在引力作用下都繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),星球AB兩者中心之間距離為L。已知A、B的中心和O三點(diǎn)始終共線,AB分別在O的兩側(cè)。引力常數(shù)為G

(1)求兩星球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期;

(2)在地月系統(tǒng)中,若忽略其他星球的影響,可以將月球和地球看成上述星球AB , 月球繞其軌道中心運(yùn)行的周期記為T1。但在近似處理問題時(shí),常常認(rèn)為月球是繞地心做圓周運(yùn)動(dòng)的,這樣算得的運(yùn)行周期記為T2。已知地球和月球的質(zhì)量分別為5.98×1024kg7.35×1022kg。求T2T1兩者平方之比。(結(jié)果保留三位小數(shù))

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某娛樂項(xiàng)目中,參與者拋出一小球去撞擊觸發(fā)器,從而進(jìn)入下一關(guān).現(xiàn)在將這個(gè)娛樂項(xiàng)目進(jìn)行簡(jiǎn)化,假設(shè)參與者從觸發(fā)器的正下方以速率v豎直上拋一小球,小球恰好擊中觸發(fā)器.若參與者仍在剛才的拋出點(diǎn),沿A、B、C、D四個(gè)不同的光滑軌道分別以速率v拋出小球,如圖所示.則小球能夠擊中觸發(fā)器的可能是 (  ).

A. B. C. D.

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