20.如圖,質(zhì)量為m=1kg木塊放在質(zhì)量為M=2kg的長(zhǎng)木板的左端,木塊與木板之間以及木板與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5.現(xiàn)同時(shí)使兩物體以等大的速率v0=2m/s,分別向右、向左運(yùn)動(dòng),木板足夠長(zhǎng),木塊始終未掉下.求最終靜止時(shí),木塊離木板左端的距離(g=10m/s2).

分析 對(duì)木塊和木板,分別運(yùn)用牛頓第二定律求出它們滑行的加速度大小.判斷出木板的速度先減為零,其后靜止.根據(jù)速度位移公式求出木板靜止時(shí)通過的位移.再求得木塊速度減為零時(shí)通過的位移,從而求得最終靜止時(shí),木塊離木板左端的距離.

解答 解:根據(jù)牛頓第二定律,
對(duì)木塊有:μmg=ma1
解得:a1=μg=5m/s2
對(duì)木板有:μmg+μ(M+m)=Ma2
解得:a2=10m/s2
初速度大小相等,可知,木板速度先減為零,其后靜止
木板速度減為零時(shí),位移大小為:x2=$\frac{{v}_{0}^{2}}{2{a}_{2}}$=$\frac{{2}^{2}}{2×10}$=0.2m
木塊速度減為零時(shí),位移大小為:x1=$\frac{{v}_{0}^{2}}{2{a}_{1}}$=$\frac{{2}^{2}}{2×5}$=0.4m
所以兩者都靜止時(shí),木塊離木板左端的距離為:S=x1+x2=0.6m
答:最終靜止時(shí),木塊離木板左端的距離是0.6m.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了滑塊模型,解決本題的關(guān)鍵知道木塊和木板在整個(gè)過程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,采用隔離法,由牛頓第二定律求加速度.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖所示,輕彈簧左端固定,右端自由伸長(zhǎng)到O點(diǎn)并系住質(zhì)量為m=1kg的小球,現(xiàn)在將小球與不可伸長(zhǎng)的輕繩一端相連,彈簧被拉長(zhǎng)到B處(在彈性限度內(nèi)),輕繩與豎直方向成θ=45°角,此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài),且剛好與水平面接觸但沒有壓力.剪斷輕繩后,小球向左最遠(yuǎn)可以運(yùn)動(dòng)到A處.已知小球與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4,g=10m/s2.以下說法中正確的是(  )
A.當(dāng)剪斷輕繩的瞬間,小球的加速度大小為 6m/s2
B.當(dāng)剪斷輕繩的瞬間,小球的加速度大小為 10m/s2
C.小球從B運(yùn)動(dòng)到O的過程,加速度逐漸減小,速度逐漸增大
D.小球從B運(yùn)動(dòng)到O的過程,速度先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.用豎直向上的力F使物體向上運(yùn)動(dòng),物體獲得的加速度是a,用豎直向上的力2F使同一物體向上運(yùn)動(dòng).不計(jì)空氣阻力,物體的加速度是(  )
A.g+2aB.2aC.2g+2aD.g+a

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖,長(zhǎng)均為L(zhǎng)的兩根輕繩,一端共同系住質(zhì)量為m的小球,另一端分別固定在等高的A、B兩點(diǎn),A、B兩點(diǎn)間的距離也為L(zhǎng).重力加速度大小為g.今使小球在豎直平面內(nèi)以AB為軸做圓周運(yùn)動(dòng),若小球在最高點(diǎn)速率為v時(shí),兩根繩的拉力恰好均為零,則(  )
A.當(dāng)繩的拉力恰好為0時(shí),小球在最高點(diǎn)的速率$v=\sqrt{gL}$
B.當(dāng)繩的拉力恰好為0時(shí),小球在最高點(diǎn)的速率$v=\sqrt{g\frac{{\sqrt{3}}}{2}L}$
C.若小球在最高點(diǎn)速率為3v時(shí),每根繩的拉力大小為$\frac{{8\sqrt{3}}}{3}mg$
D.若小球在最高點(diǎn)速率為3v時(shí),每根繩的拉力大小為$2\sqrt{3}mg$

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

15.如圖所示,水平面上放置一個(gè)傾角θ=37°的斜面體,現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=10kg的物體放在該斜面體上,當(dāng)用沿斜面向上大小為40N的拉力F作用于物體上時(shí),物體剛好沿斜面勻速下滑而斜面體保持靜止.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)畫出物體勻速下滑時(shí)的受力分析圖;
(2)求物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(3)若要使物體能沿斜面勻速上滑,拉力F應(yīng)變?yōu)槎啻?(斜面體仍保持靜止)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.將一物塊分成相等的A、B兩部分靠在一起,下端放置在地面上,上端用繩子拴在天花板上,繩子處于豎直伸直狀態(tài),整個(gè)裝置靜止,則( 。
A.繩子上拉力可能為零B.地面受的壓力可能為零
C.地面與物體間可能存在摩擦力D.A、B之間不可能存在摩擦力

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.2016年10月17日,我國(guó)用長(zhǎng)征二號(hào)FY11運(yùn)載火箭將“神州十一號(hào)”飛船送人預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道.關(guān)于火箭發(fā)射,下列說法正確的是( 。
A.火箭剛離開發(fā)射架時(shí),火箭處于失重狀態(tài)
B.火箭剛離開發(fā)射架時(shí),火箭處于超重狀態(tài)
C.火箭發(fā)射時(shí),噴出的高速氣流對(duì)火箭的作用力大于火箭對(duì)氣流的作用力
D.火箭發(fā)射時(shí),噴出的高速氣流對(duì)火箭的作用力小于火箭對(duì)氣流的作用力

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示,線圈ABCO面積為0.4m2,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T,方向?yàn)閤軸正方向.在線圈由圖示位置繞z軸向下轉(zhuǎn)過60°的過程中,通過線圈的磁通量改變量為( 。
A.3.46×10-2WbB.2.00×10-2WbC.4.00×10-2WbD.0Wb

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

10.在市區(qū)某路段同一直行車道上,甲車在后、乙車在前同向勻速行駛,甲車速度v1=12m/s,乙車速度v2=8m/s.當(dāng)甲車車頭與乙車車尾距離s=5m時(shí),甲車開始剎車做勻減速運(yùn)動(dòng).問:甲車的加速度大小需滿足什么條件,才能避免和乙車追尾相撞?

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