一質(zhì)量為M=4kg、長為L=3m的木板,在水平向右F=8N的拉力作用下,以ν0=2m/s的速度沿水平面向右勻速運(yùn)動.某時刻將質(zhì)量為m=1kg的鐵塊(看成質(zhì)點(diǎn))輕輕地放在木板的最右端,如圖.不計鐵塊與木板間的摩擦.若保持水平拉力不變,請通過計算說明小鐵塊能否離開木板?若能,進(jìn)一步求出經(jīng)過多長時間離開木板?

解:由題意得在未放鐵塊時,木板在拉力F的作用下做勻速運(yùn)動,則有F=μMg,
放上鐵塊后木板做減速運(yùn)動,加速度的大小為a,根據(jù)牛頓第二定律有,
μ(M+m)g-F=Ma
帶入數(shù)據(jù)得 a=0.5m/s2,
所以木板停下來的時間為 t0==4s
鐵塊不動,木板向右做勻減速運(yùn)動,有L=v0t-at2
解得 t=2s
由于t<t0,滿足題設(shè)條件,所以小鐵塊經(jīng)過2s離開木板.
答:小鐵塊經(jīng)過2s離開木板.
分析:木板原來勻速運(yùn)動,受力平衡,當(dāng)放上鐵塊后,壓力變大,地面對物體的摩擦力變大,木板開始減速運(yùn)動,由運(yùn)動學(xué)公式可以知道木板運(yùn)動的時間和位移,即可判斷鐵塊能否掉下木板.
點(diǎn)評:在本題中由于不計鐵塊與木板間的摩擦,所以鐵塊在水平方向上不受力,鐵塊不會運(yùn)動,只是木板在水平面上運(yùn)動,分析清楚這一點(diǎn)再根據(jù)運(yùn)動學(xué)的公式即可求得.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場和火車站,用于對旅客的行李進(jìn)行安全檢查.如圖為一水平傳送帶裝置示意圖,繃緊的傳送帶AB始終保持v=2m/s的恒定速率運(yùn)行,一質(zhì)量為m=4Kg的行李無初速地放在A處,設(shè)行李與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,AB間的距離l=2.0m,g取10m/s2. 求:
(1)行李剛開始運(yùn)動時所受的滑動摩擦力大小和加速度大。
(2)行李在傳送帶上運(yùn)動的時間.
(3)如果提高傳送帶的運(yùn)行速率,行李就能被較快地傳送到B處.求行李從A處傳送到B處的最短時間和傳送帶對應(yīng)的最小運(yùn)行速率.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,一質(zhì)量為m=4kg的物體放在一傾角為θ=370的斜面上,當(dāng)用一沿斜面向上的力F=30.4N推它時,恰能沿斜面向上作勻速直線運(yùn)動,求
(1)該物體受到的摩擦力大小;
(2)物體與斜面間的動摩擦系數(shù).
(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一固定直桿AB長為L=2m,與豎直方向的夾角為θ=53°,一質(zhì)量為m=4kg、電荷量為q=+3×10-5C的小球套在直桿上,球與桿間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5.直桿所在處空間有水平向右的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E=106N/C,求:
(1)小球靜止起從桿的最高點(diǎn)A滑到最低點(diǎn)B時的速度大小v1
(2)若桿與豎直方向的夾角換成不同的值,小球滑到B時的速度也會不同,為使小球滑到桿的B端時的速度最大,某同學(xué)認(rèn)為應(yīng)使桿沿豎直方向放置,因?yàn)檫@樣重力做的功最多.你認(rèn)為是否正確,若認(rèn)為是正確的,請求出此最大速度v2,若認(rèn)為不正確,請說明理由并求出此時桿與豎直方向的夾角及此最大速度v2

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一質(zhì)量為M=10kg,長為L=2m的木板放在水平地面上,已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.1,在此木板的右端上還有一質(zhì)量為m=4kg的小物塊,且視小物塊為質(zhì)點(diǎn),木板厚度不計.今對木板突然施加一個F=24N的水平向右的拉力,g=10m/s2
(1)若木板上表面光滑,則小物塊經(jīng)多長時間將離開木板?
(2)若小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ、小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為2μ,小物塊相對木板滑動且對地面的總位移s=3m,求μ值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖為一水平傳送帶裝置示意圖.緊繃的傳送帶AB始終保持恒定的速率v=1m/s運(yùn)行,一質(zhì)量為m=4kg的煤塊無初速度地放在A處,傳送帶對煤塊的滑動摩擦力使煤塊開始做勻加速直線運(yùn)動,隨后煤塊又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動.設(shè)煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,A、B間的距離L=2m,g取10m/s2
(1)求煤塊剛開始運(yùn)動時加速度的大;
(2)求煤塊傳送到B點(diǎn)的時間和皮帶上留下的煤塊劃痕長度.
(3)如果提高傳送帶的運(yùn)行速率,煤塊就能被較快地傳送到B處,求煤塊從A處傳送到B處的最短時間和傳送帶對應(yīng)的最小運(yùn)行速率.

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