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【題目】如圖所示,長L=8m,質量M=3kg的薄木板靜止放在光滑水平面上,質量m=1kg的小物體放在木板的右端,現對木板施加一水平向右的拉力F,取g=10m/s2,求:

1)若薄木板上表面光滑,欲使薄木板以2 m/s2的加速度向右運動,需對木板施加多大的水平拉力;

2)若木板上表面粗糙,小物體與薄木板間的動摩擦因數為0.3,當小物體與薄木板發(fā)生相對滑動時,求小物塊加速度的大小和方向;

3)若木板上表面粗糙,小物塊與薄木板間的動摩擦因數為0.3,若拉力F=15N,小物塊所能獲得的最大速度.

【答案】(1) 拉力大小為6N;(2) ,方向:水平向右;(3) 木塊獲得的最大速度為12m/s

【解析】

1)薄木板上表面光滑,木板受到的合外力為拉力,由牛頓第二定律得:

則拉力大小為6N;

2)當小物塊相對于木板滑動時,對木塊,由牛頓第二定律得:,

解得:,方向水平向右;

3)小物塊相對于木板恰好滑動時,由牛頓第二定律得:

拉力:,

拉力F=15NF0,小物塊相對于木塊滑動,

對木板,由牛頓第二定律得:

解得:

木塊位移:,

木板位移:,

木塊從木板上滑下時有:,

此時木塊的速度:,

解得:,則木塊獲得的最大速度為12m/s

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究加速度與力、質量的關系實驗中,某同學使用了如圖甲所示的裝置。

(1)若小車質量M=400g,改變砂和砂桶的總質量m的值,進行多次實驗,以下m的取值不合適的一項是_______。

Am=5g Bm=15g Cm=40g Dm=400g

(2)探究加速度與力、質量的關系實驗中,該同學依據先后兩組實驗數據作出了如圖乙所示的aF圖像,設兩組實驗所用小車的質量分別為m1、m2,則圖線1的斜率大于圖線2的斜率可以說。明m1_______m2(選填大于小于等于)。

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【題目】如圖所示,長為9l水平傳送帶以恒定的速度作順時針轉動,緊鄰傳送帶的右端放置一長為6.5l滑板,滑板靜止在光滑水平地面上,滑板的上表面與傳送帶處在同一水平面。在距滑板右端一段距離處固定一擋板C。一質量為m的物塊被輕放在傳送帶的最左端(A點),物塊在傳送帶的作用下到達B點后滑上滑板,滑板在物塊的怍用下運動到C處撞上檔板并被牢固粘連。物塊可視為質點,滑板的質量M=2m,物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動摩擦因數均為,重力加速度取g。求:

1)求物塊在傳送帶的作用下運動到B點時的速度大小v;

2)若物塊和滑板共速時,滑板恰與擋板C相撞,求開始時滑板右端到C的距離L;

3)若滑板右端到擋板C的距離為L(己知),且l≤L≤5l,試求解:

a. 若物塊與滑板共速后,滑板撞上擋板C,則物塊從滑上滑板到物塊撞上檔板C的過程中,物塊克服摩擦力做的功

b. 若物塊與滑板共速前,滑板撞上擋板C,則物塊從滑上滑板到物塊撞上檔板C的過程中,物塊克服摩擦力做的功;并求出物塊到C時速度的最大值。

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【題目】重型自卸車利用液壓裝置使車廂緩慢傾斜到一定角度,車廂上的石塊就會自動滑下,以下說法正確的是

A. 在石塊下滑前后自卸車與石塊整體的重心位置不變

B. 自卸車車廂傾角越大,石塊與車廂的動摩擦因數越小

C. 自卸車車廂傾角變大,車廂與石塊間的正壓力減小

D. 石塊開始下滑時,受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力

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【題目】如圖所示,升降機的水平底面上放有重為G的物體,升降機底面對它的支持力大小為N,它對升降機底面壓力大小為F,下列說法正確的是

A. 不管升降機怎樣運動,總有F=G

B. 不管升降機怎樣運動,總有F=N

C. 物體超重時,物體的重力一定變大

D. 物體超重時,升降機的速度一定向上

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【題目】6分)某物理小組的同學設計了一個粗制玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗。所用器材有:玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器(圓弧部分的半徑為R=0.20m)。

完成下列填空:

1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上,如圖(a)所示,托盤秤的示數為1.00kg;

2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時,托盤秤的示數如圖(b)所示,該示數為_____kg;

3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放,小車經過最低點后滑向另一側,此過程中托盤秤的最大示數為m;多次從同一位置釋放小車,記錄各次的m值如下表所示:

序號

1

2

3

4

5

mkg

1.80

1.75

1.85

1.75

1.90

4)根據以上數據,可求出小車經過凹形橋最低點時對橋的壓力為_____N;小車通過最低點時的速度大小為_______m/s。(重力加速度大小取9.80m/s2 ,計算結果保留2位有效數字)

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【題目】物體做圓周運動時,所需的向心力由運動情況決定,提供的向心力由受力情況決定。若某時刻,則物體能做圓周運動;若,物體將做離心運動;若,物體將做向心運動。現有一根長的剛性輕繩,其一端固定于O點,另一端系著質量的小球(可視為質點),將小球提至O點正上方的A點處,此時繩剛好伸直且無張力,如圖所示。不計空氣阻力,g,則:

(1)為保證小球能在豎直面內做完整的圓周運動,在A點至少應給小球多大的水平速度?

(2)小球以速度水平拋出的瞬間,繩中的張力為多少?

(3)小球以速度水平拋出的瞬間,若繩中有張力,求其大;若無張力,試求繩子再次伸直時所經歷的時間。

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【題目】如圖(甲)所示,磁感應強度為B的勻強磁場垂直于紙面,在紙面內固定一條以O點為圓心、半徑為L的圓弧形金屬導軌,長也為L的導體棒OAO點以角速度ω勻速轉動,棒的A端與導軌接觸良好,OA、導軌、電阻R構成閉合電路。

1)試根據法拉第電磁感應定律E=n,證明導體棒產生的感應電動勢E=BωL2

2)某同學設計了一種帶有閃爍燈的自行車后輪,如圖(乙)所示,車輪與輪軸之間均勻地連接4根金屬條,每根金屬條中間都串接一個小燈,阻值為R=0.3Ω并保持不變,車輪半徑r1=0.4m,輪軸半徑可以忽略。車架上固定一個強磁鐵,可形成圓心角為θ=60°的扇形勻強磁場區(qū)域,磁感應強度B=2.0T,方向如圖(乙)所示。若自行車前進時,后輪順時針轉動的角速度恒為ω=10rad/s,不計其它電阻和車輪厚度。求金屬條ab進入磁場時,ab中感應電流的大小和方向。

3)上問中,已知自行車牙盤半徑r2=12cm,飛輪半徑r3=6cm,如圖(丙)所示。若該同學騎車時每分鐘踩踏腳板60圈,車輛和人受到外界阻力的大小恒為10N,他騎10分鐘的時間內一共需要對自行車做多少功?

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【題目】蕩秋千是小朋友們喜愛的一種戶外活動,大人在推動小孩后讓小孩自由晃動。若將此模型簡化為一用繩子懸掛的物體,并忽略空氣阻力,已知O點為最低點,a、b兩點分別為最高點,則小孩在運動過程中(  )

A.aO的運動過程中重力的瞬時功率在先增大后減小

B.aO的運動過程中,重力與繩子拉力的合力就是向心力

C.aO的運動過程中,重力與繩子拉力做的總功等于小球在此過程中獲得的動能

D.aO的運動過程中,拉力向上有分量,位移向下有分量,所以繩子拉力做了負功

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