【題目】質(zhì)量為m＝1.0kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在質(zhì)量為M＝3.0kg的長(zhǎng)木板的右端，木板上表面光滑，木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，木板長(zhǎng)L＝1.0m．開(kāi)始時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì)木板施加水平向右的恒力F＝12N，如圖所示，經(jīng)一段時(shí)間后撤去F.為使小滑塊不掉下木板，試求：用水平恒力F作用的最長(zhǎng)時(shí)間．(g取10 m/s2)

【答案】用水平恒力F作用的最長(zhǎng)時(shí)間是1s

【解析】試題分析：由題，木板上表面光滑，當(dāng)木板運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊相對(duì)于地面靜止不動(dòng)．分析木板的運(yùn)動(dòng)情況，在撤去F前，木板做勻加速運(yùn)動(dòng)，撤去F后木板做勻減速運(yùn)動(dòng)．根據(jù)牛頓第二定律分別求出撤去F前后木板的加速度．由位移公式分別求出木板加速和減速運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式．當(dāng)加速和減速的總位移小于等于木板的長(zhǎng)度時(shí)，滑塊不會(huì)從木板上滑下來(lái)，求出最長(zhǎng)的時(shí)間．

解：撤去F前后木板先加速后減速．設(shè)加速過(guò)程的位移為x1，加速度為a1，加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1；減速過(guò)程的位移為x2，加速度為a2，減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2．由牛頓第二定律得

撤力前：F﹣μ（m+M）g=Ma1

解得a1=m/s2

撤力后：μ（m+M）g=Ma2

解得a2=m/s2

又x1=a1t12，x2=a2t22

為使小滑塊不從木板上掉下，應(yīng)滿足x1+x2≤L

又a1t1=a2t2

由以上各式可解得t1≤1 s

即作用的最長(zhǎng)時(shí)間為1s．

答：用水平恒力F作用的最長(zhǎng)時(shí)間是1s．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一輛值勤的警車停在公路邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時(shí)，決定前去追趕，經(jīng)過(guò)5.5s后警車發(fā)動(dòng)起來(lái)，并以2.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，但警車的行駛速度必須控制在90km/h 以內(nèi)．問(wèn)：

（1）警車在追趕貨車的過(guò)程中，兩車間的最大距離是多少？

（2）警車發(fā)動(dòng)后要多長(zhǎng)時(shí)間才能追上貨車？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m的金屬棒ab在一水平恒力F作用下由靜止向右運(yùn)動(dòng)，則（ ）

A.隨著ab運(yùn)動(dòng)速度的增大，其加速度也增大
B.外力F對(duì)ab做的功等于電路中產(chǎn)生的電能
C.當(dāng)ab做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力F做功的功率等于電路中的電功率
D.無(wú)論ab做何運(yùn)動(dòng)，它克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,質(zhì)量為mB=14 kg的木板B放在水平地面上,質(zhì)量為mA=10 kg的貨箱A放在木板B上,一根輕繩一端拴在貨箱上,另一端拴在地面上,繩繃緊時(shí)與水平面的夾角θ=37°。已知貨箱A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5,木板B與地面之間是粗糙的。重力加速度g取10 m/s2�，F(xiàn)用水平力F=200N將木板B從貨箱A的下面勻速抽出,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)試求:

（1）繩上張力FT的大小；

（2）木板B與地面之間的動(dòng)摩擦因素。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分三段，第1s、2s為第Ⅰ段，第3s、4s為第Ⅱ段，第5s為第Ⅲ段，則下列說(shuō)法中正確的是（）

A. 第Ⅱ段位移是第Ⅰ段與第Ⅲ段位移之和

B. 第5s末物體回到出發(fā)點(diǎn)

C. 第Ⅰ段與第Ⅲ段平均速度相等

D. 第Ⅰ段和第Ⅲ段的加速度與速度的方向都相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示裝置由AB、BC、CD三段軌道組成，軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接，其中軌道AB、CD段是光滑的，水平軌道BC的長(zhǎng)度x=5m，軌道CD足夠長(zhǎng)且傾角θ=37°，A、D兩點(diǎn)離軌道BC的高度分別為4.30m、1.35m．現(xiàn)讓質(zhì)量為m的小滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放．已知小滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6、cos37°=0.8．求：

（1）小滑塊第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度大��；

（2）小滑塊第一次與第二次通過(guò)C點(diǎn)的時(shí)間間隔；

（3）小滑塊最終停止的位置距B點(diǎn)的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為lk的金屬桿置于相距1m的兩水平軌道上，金屬桿中通有方向如圖所示，大小為20A的恒定電流，兩軌道間存在堅(jiān)直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬桿與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0 2，金屬桿在磁場(chǎng)力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)（g取10m/s2）．求：

（1）一分鐘內(nèi)通過(guò)金屬桿橫截面的電量
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷分別固定于光滑絕緣水平面上A、B兩點(diǎn)。一個(gè)帶電粒子由靜止釋放，僅受電場(chǎng)力作用，沿著AB中垂線從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)（C、D是關(guān)于AB對(duì)稱的兩點(diǎn)且離AB連線距離足夠遠(yuǎn)的兩個(gè)點(diǎn)）。下列關(guān)于粒子運(yùn)動(dòng)的v-t圖像中正確的是

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖1中,單匝矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。改變線圈的轉(zhuǎn)速,穿過(guò)該線圈的磁通量隨時(shí)間分別按圖線甲、乙的正弦規(guī)律變化。設(shè)線圈的電阻為1.0,則

A. 圖線甲對(duì)應(yīng)線圈在t=0時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。

B. 圖線甲、乙對(duì)應(yīng)的線圈在t=2.0s時(shí),線圈平面均平行于磁感線。

C. 圖線甲、乙對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為5:4

D. 圖線甲對(duì)應(yīng)的線圈中交變電流的峰值為2.5πA

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