【題目】如圖所示,質(zhì)量M=8kg的小車放在水平光滑的平面上,在小車左端加一水平推力F=8N,當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到v0=15m/s時(shí),在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì),質(zhì)量為m=2kg的小物塊,物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=02,已知運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小物塊沒(méi)有從小車上掉下來(lái)g取10m/s2,求:

1經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度;

2小車至少多長(zhǎng),才能保證小物塊不從小車上掉下來(lái);

3從小物塊放上小車開始,經(jīng)過(guò)t=15s小物塊對(duì)地的位移大小

【答案】11s 2075m 321m

【解析】

試題分析:1設(shè)小物塊和小車的加速度分別,由牛頓第二定律有:

2分 代入數(shù)據(jù)解得:, 1分

設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t1兩者達(dá)到相同的速度,由,解得:

2當(dāng)兩者達(dá)到相同的速度后,假設(shè)兩者保持相對(duì)靜止,以共同的加速度a做勻加速運(yùn)動(dòng)

對(duì)小物塊和小車整體,由牛頓第二定律有:,解得: 1分

此時(shí)小物塊和小車之間的摩擦力

而小物塊和小車之間的最大靜摩擦力

,所以兩者達(dá)到相同的速度后,兩者保持相對(duì)靜止 2分

從小物塊放上小車開始,小物塊的位移為:

小車的位移

小車至少的長(zhǎng)度 1分

帶入數(shù)據(jù)得: 1分

3在開始的1s內(nèi),小物塊的位移,末速度 1分

在剩下的時(shí)間t2=t-t1=05s時(shí)間內(nèi),物塊運(yùn)動(dòng)的位移為,得 2分

可見小物塊在總共15s時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移大小為 1分

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A小球過(guò)B點(diǎn)時(shí),彈簧的彈力大小為

B小球過(guò)B點(diǎn)時(shí),彈簧的彈力大小為

CAB的過(guò)程中,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能

DAB的過(guò)程中,重力對(duì)小球做的功等于小球克服彈簧彈力做的功

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1滑塊滑到b點(diǎn)瞬間小車的速度;

2滑塊從滑上小車至滑到環(huán)心O等高的b點(diǎn)過(guò)程中,車的上表面和環(huán)的彈力共對(duì)滑塊做了多少功;

3小車所能獲得的最大速度

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A通過(guò)R1的電流增大,增大量為U/R1

BR2兩端的電壓減小,減小量為U

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D路端電壓增大,增大量為U

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1該微粒比荷的大小;

2當(dāng)只撤去復(fù)合場(chǎng)區(qū)域的磁場(chǎng)時(shí),該微粒穿出電場(chǎng)區(qū)域點(diǎn)的坐標(biāo);

3當(dāng)只撤去復(fù)合場(chǎng)區(qū)域的電場(chǎng)時(shí),該微粒穿出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度方向的偏轉(zhuǎn)角

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