如圖所示,光滑的水平面上放著一塊木板,木板處于靜止?fàn)顟B(tài),其質(zhì)量M=2.0kg。質(zhì)量m="1.0" kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在木板的最右端,F(xiàn)對(duì)木板施加一個(gè)水平向右的恒力F,使木板與小物塊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。已知F=6N,小物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.10,g取10m/s。

(1)求木板開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小;
(2)在F作用1s后將其撤去,為使小物塊不脫離木板,木板至少多長(zhǎng)?

(1)    2.5m/s2    (2)   1.5m

解析試題分析:(1)長(zhǎng)木板水平方向的受力情況如答圖1所示,木板向右做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),設(shè)木板的加速度為a1

根據(jù)牛頓第二定律有:
F-μmg=Ma1          2分
a1==2.5m/s2        1分
(2)t1=1s時(shí)撤去力F,之后木板向右做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),設(shè)木板的加速度大小為a1
         2分
物塊一直向右做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),設(shè)物塊的加速度為a2
a2=μg=1.0m/s2          1分
設(shè)再經(jīng)過(guò)時(shí)間t2物塊滑到木板的最左端,兩者的速度相等,即
a1t1-at2=a2(t1+t2­­­)        2分

木板的位移    1分
物塊的位移       1分
由答圖2可知 
解得L=1.5m           1分
考點(diǎn):本題考查牛頓第二定律、勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

目前我國(guó)動(dòng)車(chē)組列車(chē)常使用自動(dòng)閉塞法行車(chē),自動(dòng)閉塞是通過(guò)信號(hào)機(jī)將行車(chē)區(qū)間劃分為若干個(gè)閉塞分區(qū),每個(gè)閉塞分區(qū)的首端設(shè)有信號(hào)燈,當(dāng)閉塞分區(qū)有車(chē)輛占用或鋼軌折斷時(shí)信號(hào)燈顯示紅色(停車(chē)),后一個(gè)閉塞分區(qū)顯示黃色(制動(dòng)減速),其它閉塞分區(qū)顯示綠色(正常運(yùn)行)。假設(shè)動(dòng)車(chē)制動(dòng)時(shí)所受總阻力為重力的0.1倍,動(dòng)車(chē)司機(jī)可視距離為450m,不考慮反應(yīng)時(shí)間。(g取10m/s2)求:
(1)如果有車(chē)停在路軌而信號(hào)系統(tǒng)發(fā)生故障,司機(jī)看到停在路軌上的車(chē)才開(kāi)始剎車(chē),要使動(dòng)車(chē)不發(fā)生追尾,則動(dòng)車(chē)運(yùn)行速度不得超過(guò)多少;
(2)如果動(dòng)車(chē)設(shè)計(jì)運(yùn)行速度為252km/h,則
①動(dòng)車(chē)的制動(dòng)距離;
②正常情況下,要使動(dòng)車(chē)不發(fā)生追尾,每個(gè)閉塞分區(qū)至少多長(zhǎng)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(8分)一質(zhì)點(diǎn)由A點(diǎn)由靜止出發(fā)沿直線(xiàn)AB運(yùn)動(dòng),先作加速度大小為a1的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),緊接著作加速度大小為a2的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),抵達(dá)B點(diǎn)時(shí)恰好靜止。如果AB的總長(zhǎng)度是S,試求
(1)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度;
(2) 質(zhì)點(diǎn)走完AB所用的時(shí)間t.

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(10分)薄木板長(zhǎng)L=1m,質(zhì)量M=9kg在動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1的水平地面上向右滑行,當(dāng)木板速度v0=2m/s時(shí),在木板的右端輕放一質(zhì)量m=1kg的小鐵塊(可視為質(zhì)點(diǎn))如圖14所示,當(dāng)小鐵塊剛好滑到木板左端時(shí),鐵塊和木板達(dá)到共同速度.取g=10m/s2,求:

(1)從鐵塊放到木板上到它們達(dá)到相同速度所用的時(shí)間t;
(2)小鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2

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(12 分)如圖所示,將質(zhì)量m=0.1kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上,環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑,環(huán)與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8。 對(duì)環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上與桿夾角θ=53°的恒定拉力F,使圓環(huán)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),第1s內(nèi)前進(jìn)了2.2m。(取g=10m/s²,sin53°=0.8,cos53°=0.6)

求:(1)圓環(huán)加速度a的大小;
(2)拉力F的大小。

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一輛卡車(chē)以v=12m/s的速度勻速行駛,因路口紅燈,開(kāi)始以a=2m/s2的加速度剎車(chē),求:
(1)卡車(chē)在3s末的速度v
(2)卡車(chē)在第6s內(nèi)的位移x1
(3)卡車(chē)在8s內(nèi)的位移x2與平均速度

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如圖所示,傾角為37º的傳送帶以4m/s的速度沿圖示方向勻速運(yùn)動(dòng)。已知傳送帶的上、下兩端間的距離為L(zhǎng)=7m,F(xiàn)將一質(zhì)量m=0.4kg的小木塊輕放到傳送帶的頂端,使它從靜止開(kāi)始沿傳送帶下滑,已知木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取g=10m/s2。求:

(1)木塊從頂端滑到底端所需要的時(shí)間;
(2)木塊從頂端滑到底端摩擦力對(duì)木塊做的功;
(3)木塊從頂端滑到底端產(chǎn)生的熱量?

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(17分)如圖所示,高為h的絕緣板靜止在光滑水平面上,放置在其右端的小物塊帶電量為+q,絕緣板和小物塊的質(zhì)量均為,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,F(xiàn)對(duì)絕緣板施加一個(gè)水平向右、大小為μmg的恒力。當(dāng)絕緣板即將離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),小物塊恰好到達(dá)它的最左端,且對(duì)絕緣板無(wú)壓力,此時(shí)絕緣板的速度是小物塊速度的2倍。設(shè)滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力。求:

⑴小物塊離開(kāi)絕緣板時(shí)的速率;
⑵小物塊落地時(shí)與絕緣板間的距離;
⑶運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滑動(dòng)摩擦力對(duì)小物塊所做的功。

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(12分)豎直放置的兩塊足夠長(zhǎng)的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng).其電場(chǎng)強(qiáng)度為E,在該勻強(qiáng)電場(chǎng)中,用絕緣絲線(xiàn)懸掛質(zhì)量為m的帶電小球,絲線(xiàn)跟豎直方向成θ=30o角時(shí)小球恰好平衡,且此時(shí)與右板的距離為b,如圖所示.已知重力加速度為g,求:

(1)小球帶電荷量是多少?
(2)若剪斷絲線(xiàn),小球碰到金屬板需多長(zhǎng)時(shí)間?

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