如圖所示,有一塊木板靜止在光滑且足夠長的水平面上,木板的質(zhì)量為M="4" kg,長度為L="1.4" m;木板的右端停放著一個小滑塊,小滑塊質(zhì)量為m=1 kg,其尺寸遠小于木板長度,它與木板間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4,若滑塊所受的最大靜摩擦力是相同壓力下滑動摩擦力的1.2倍,取g="10" m/s2,問:

(1)現(xiàn)用水平恒力F作用于木板上,為了能使木板能從滑塊下抽出來,恒力F的大小范圍是多少?
(2)若其它條件不變,水平恒力F=28 N,欲抽出木板,水平恒力至少要作用多長時間?

(1)F≥24 N;(2)1 s

解析試題分析:(1)能使木板能從滑塊下抽出來,滑塊所受摩擦力必須大于最大靜摩擦力。當滑塊受最大靜摩擦力時,根據(jù)牛頓第二定律有:
依題意有:
用整體法,對滑塊和木板組成的系統(tǒng),根據(jù)牛頓第二定律有;

解得:Fm="24" N
可見恒力F的大小范圍是F≥24 N。
恒力F作用下,根據(jù)牛頓第二定律有:

解得:
撤去F后,由牛頓第二定律可得:

解得:
滑塊:
其加速度為:
若F作用t1后撤去,滑塊繼續(xù)在木板上運動的時間為t2,根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律,木板運動的位移:


在整個時間內(nèi),滑塊的位移為:
依題意有:
欲使時間最短,滑塊和木板的末速度應該相等:

聯(lián)立以上各式,解得:t1="1" s。
考點:本題考查牛頓第二定律,勻變速直線運動的規(guī)律,相對運動等知識。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)一物體以一定的初速度沖上一傾角為θ的斜面,結果最后靜止在斜面上,如下圖所示,在第1 s內(nèi)位移為6 m,停止運動前的最后1 s內(nèi)位移為2 m,求:

(1)在整個減速運動過程中質(zhì)點的位移大。
(2)整個減速過程共用多少時間.

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(16分) 一個質(zhì)量m=0.1kg的正方形金屬框總電阻R=0.5Ω,金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端(金屬框上邊與AA′重合),自靜止開始沿斜面下滑,下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB′平行、寬度為d的勻強磁場后滑至斜面底端(金屬框下邊與BB′重合),設金屬框在下滑過程中的速度為v,與此對應的位移為s,那么v2—s圖象如圖所示,已知勻強磁場方向垂直斜面向上,g=10m/s2。

⑴根據(jù)v2—s圖象所提供的信息,計算出斜面傾角θ和勻強磁場寬度d;
⑵金屬框從進入磁場到穿出磁場所用的時間是多少?
⑶勻強磁場的磁感應強度多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

一輛車頂光滑的平板車長L=2 m,高=O.8 m,質(zhì)量M=12 kg,在牽引力為零時,仍在向前運動。車與路面的動摩擦因數(shù)為O.3,當車速為=7 m/s時,把一個質(zhì)量為m=1 kg的物體(可視為質(zhì)點)輕輕地放在車頂前端,如圖所示,問物體落地時,物體距車的前端有多遠?(g=10m/s2

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一架軍用直升機懸停在距離地面64m的高處,將一箱軍用物資由靜止開始投下,如果不打開物資上的自動減速傘,物資經(jīng)4s落地。為了防止物資與地面的劇烈撞擊,須在物資距離地面一定高度時將物資上攜帶的自動減速傘打開。已知物資接觸地面的安全限速為2m/s,減速傘打開后物資所受空氣阻力是打
開前的18倍。忽略減速傘打開的時間,減速傘打開前后物資保持各自所受空氣阻力不變,取g="10" m/s2。求
(1)減速傘打開前物資受到的空氣阻力為自身重力的多少倍?
(2)減速傘打開時物資離地面的高度至少為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖所示,在海濱游樂場里有一種滑沙運動。某人坐在滑板上從斜坡的高處A點由靜止開始滑下,滑到斜坡底端B點后,沿水平的滑道再滑行一段距離到C點停下來。若人和滑板的總質(zhì)量m =" 60.0" kg,滑板與斜坡滑道和水平滑道間的動摩擦因數(shù)均為μ = 0.50,斜坡的傾角θ = 37°(sin37° = 0.6,cos37° = 0.8),斜坡與水平滑道間是平滑連接的,整個運動過程中空氣阻力忽略不計,重力加速度g取10 m/s2。求:

(1)人從斜坡上滑下的加速度大小為多少
(2)若AB的長度為25m,求BC的長度為多少

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(14分)某電視臺“快樂向前沖”節(jié)目中的場地設施如題圖所示,AB為水平直軌道,上面安裝有電動懸掛器,可以載人運動,水面上漂浮著一個半徑為R,角速度為ω,鋪有海綿墊的轉盤,轉盤的軸心離平臺的水平距離為L,平臺邊緣與轉盤平面的高度差為H.選手抓住懸掛器,可以在電動機帶動下,從A點下方的平臺邊緣處沿水平方向做初速度為零,加速度為a的勻加速直線運動.選手必須作好判斷,在合適的位置釋放,才能順利落在轉盤上.設人的質(zhì)量為m(不計身高大小),人與轉盤間的最大靜摩擦力為μmg,重力加速度為g.

(1)假設選手落到轉盤上瞬間相對轉盤速度立即變?yōu)榱,為保證他落在距圓心以內(nèi)不會被甩出轉盤,轉盤的角速度ω應限制在什么范圍?
(2)若已知H =" 5" m,L =" 8" m,a =" 2" m/s2,g =" 10" m/s2,且選手從某處C點釋放能恰好落到轉盤的圓心上,則他是從平臺出發(fā)后經(jīng)過多長時間釋放懸掛器的?
(3)若電動懸掛器開動后,針對不同選手的動力與該選手重力關系皆為F = 0.6mg,懸掛器在軌道上運動時存在恒定的摩擦阻力,選手在運動到上面(2)中所述位置C點時,因恐懼沒有釋放懸掛器,但立即關閉了它的電動機,則按照(2)中數(shù)據(jù)計算懸掛器載著選手還能繼續(xù)向右滑行多遠的距離?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,傾角為30°的足夠長光滑斜面下端與一足夠長光滑水平面相接,連接處用一光滑小圓弧過渡,斜面上距水平面高度分別為h1=5m和h2=0.2m的兩點上,各靜置一小球A和B。某時刻由靜止開始釋放A球,經(jīng)過一段時間t后,再由靜止開始釋放B球。g取10m/s2,求:

(1)為了保證A、B兩球不會在斜面上相碰,t最長不能超過多少?
(2)若A球從斜面上h1高度處自由下滑的同時,B球受到恒定外力作用從C點以加速度a由靜止開始向右運動,則a為多大時,A球有可能追上B球?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

某公共汽車的運行非常規(guī)則,先由靜止開始勻加速啟動,當速度達到v1=10 m/s時再做勻速運動,進站前開始勻減速制動,在到達車站時剛好停。财囋诿總車站停車時間均為Δt=25 s,然后以同樣的方式運行至下一站.已知公共汽車在加速啟動和減速制動時加速度大小都為a=1 m/s2,而所有相鄰車站間的行程都為x=600 m.有一次當公共汽車剛剛抵達一個車站時,一輛電動車剛經(jīng)過該車站一段時間t0=60 s,已知該電動車速度大小恒定為v2=6 m/s,而且行進路線、方向與公共汽車完全相同,不考慮其他交通狀況的影響,試求:
(1)公共汽車從其中一車站出發(fā)至到達下一站所需的時間t;
(2)若從下一站開始計數(shù),公共汽車在剛到達第n站時,電動車也恰好同時到達此車站,n為多少?

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