分析 小滑塊滑上滑板后,小滑塊做減速運(yùn)動,滑板做加速運(yùn)動;對小滑塊和滑板分別受力分析,求解各自的加速度,然后根據(jù)速度時(shí)間公式列式求解;從小滑塊滑上滑板到最后靜止下來的全部過程中,長木板先加速后減速,根據(jù)牛頓第二定律分別求出加速和減速的加速度,然后根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式列式分析求解.
解答 解:(1)滑塊滑上滑板時(shí),對滑塊受力分析水平方向受到滑板向左的滑動摩擦力f1=μ1mg=0.2×30=6N
滑板在水平方向受到兩個(gè)力,小滑塊對滑板向右的摩擦力f′1=μ1mg=0.2×30=6N
地面對滑板向左的滑動摩擦力f2=μ2(M+m)g=0.1×50=5N
(2)滑塊向右做勻減速直線運(yùn)動,滑板向右勻加速運(yùn)動,對滑塊和滑板根據(jù)牛頓第二定律,有
對滑塊:a1=f1m=63m/s2=2m/s2
對滑板:a2=f′1−f2M=6−52=0.5m/s2
(3)設(shè)經(jīng)過時(shí)間t相對靜止
v0−a1t=a2t
代入數(shù)據(jù)解得:t=v0a1+a2=52+0.5=2s
(4)滑塊和滑板相對靜止時(shí),滑塊的位移:x1=v0t−12a1t2=5×2−12×2×22=6m
滑板的位移:x2=12a2t2=12×0.5×22=1m
(5)滑塊和滑板相對靜止時(shí),滑塊距離滑板的左端
△x=x1−x2=5m
(6)2s后滑塊和滑板一起做勻減速運(yùn)動,對整體μ2(M+m)g=(M+m)a3
解得a3=μ2g=1m/s2
t=2s時(shí)的速度v=a2t=0.5×2=1m/s
勻減速直線運(yùn)動經(jīng)過時(shí)間t′=va3=11s=1s速度減為0
共同勻減速運(yùn)動的位移x′=v2t3=12×1=0.5m
5s后滑塊的位移x5=6+0.5=6.5m
滑板的位移x′5=1+0.5=1.5m
答:(1)滑塊滑上滑板時(shí),滑塊在水平方向受到滑板的摩擦力,方向向左,大小為6N
滑板在水平方向上各受地面向左的摩擦力和滑塊對滑板向右的摩擦力,大小5N
(2)滑塊做勻減速直線運(yùn)動和滑板做勻加速直線運(yùn)動,滑塊加速度是2m/s2,滑板加速度0.5m/s2
(3)滑塊滑上滑板開始,經(jīng)過2s時(shí)間后會與滑板保持相對靜止
(4)滑塊和滑板相對靜止時(shí),滑塊的位移是6m,滑板的位移1m
(5)滑塊和滑板相對靜止時(shí),滑塊距離滑板的左端有5m
(6)5秒鐘后,滑塊位移6.5m和滑板的位移是1.5m
點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是對兩個(gè)物體的運(yùn)動情況分析清楚,然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解出各個(gè)運(yùn)動過程的加速度,最后根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式列式求解.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 位移為零,動能為零 | B. | 動能最大,勢能最小 | ||
C. | 速率最大,回復(fù)力不為零 | D. | 以上說法均不對 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 4mg | B. | 5mg | C. | 6mg | D. | 7mg |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 外側(cè)低于內(nèi)側(cè) | B. | 外側(cè)高于內(nèi)側(cè) | C. | 中間高于兩側(cè) | D. | 中間低于兩側(cè) |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 比結(jié)合能越大,原子核結(jié)構(gòu)一定越穩(wěn)定 | |
B. | 對于任何一種金屬都存在一個(gè)“最小波長”,入射光的波長必須大于這個(gè)波長,才能產(chǎn)生光電效應(yīng) | |
C. | 玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域,其理論能夠解釋氫原子光譜的特征 | |
D. | 用13.5 eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子,可使氫原子發(fā)生電離 | |
E. | 用γ射線照射食品可以殺死使食物腐敗的細(xì)菌,延長保存期 |
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