如圖所示,質(zhì)量為m=5kg的長木板放在水平地面上,在木板的最右端放一質(zhì)量也為m=5kg的物塊A.木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.3,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2.現(xiàn)用一水平力F=60N作用在木板上,使木板由靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過t=1s,撤去拉力.設(shè)物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.(g取10m/s2)求:

(1)拉力撤去時(shí),木板的速度大。
(2)要使物塊不從木板上掉下,木板的長度至少多大.
(3)在滿足(2)的條件下,物塊最終將停在距板右端多遠(yuǎn)處.
(1)4m/s;(2)1.2m;(3)0.48m
(1)若在時(shí)間t=1s內(nèi),物塊與長木板一起運(yùn)動(dòng),加速度為a,則
                                           ①
物塊受合外力                                 ②
說明物塊在長木板上發(fā)生了相對滑動(dòng).
設(shè)撤去F時(shí),長木板的速度為v1,滑塊速度為v2,由動(dòng)量定理可知,
對物塊,有                                      ③
對系統(tǒng),有                          ④
代入數(shù)據(jù)解得v1=4m/s,v2=2m/s
拉力撤去時(shí),長木板的速度大小為4m/s.
(2)設(shè)撤去拉力后,經(jīng)時(shí)間t1,兩者獲得共同速度為v,由動(dòng)量定理可知,
對物塊,有                                 ⑤
對長木板,有                    ⑥
v1v2的數(shù)值代入解得t1=0.2s,v=2.4m/s
t=1s內(nèi),物塊相對于長木板的位移s1=(v1v2)t/2="1m          " ⑦
t1=0.2s內(nèi),物塊相對于長木板的位移s2=(v1-v2)t1/2="0.2m      " ⑧
木板的長度最小值為L=s1+s2=1.2m
(3)滑塊與木板有了共同速度后,在摩擦力作用下均做減速運(yùn)動(dòng),物塊相對于木板向右運(yùn)動(dòng),木板和物塊先后停下,設(shè)木板位移為x1,物塊位移為x2,由動(dòng)能定理,得
                                ⑨
                                        ⑩
這段時(shí)間內(nèi)物塊相對于木板的位移s3=x2x1 =0.72m.
物塊最終離板右端的距離d=s1s2s3 =0.48m
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

被豎直上拋的物體的初速與回到拋出點(diǎn)時(shí)速度大小之比為k,而空氣阻力在運(yùn)動(dòng)過程中大小不變,則重力與空氣阻力的大小之比為     .

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

高臺(tái)滑雪以其驚險(xiǎn)刺激而聞名,運(yùn)動(dòng)員在空中的飛躍姿勢具有很強(qiáng)的觀賞性。某滑雪軌道的完整結(jié)構(gòu)可以簡化成如圖所示的示意圖。其中AB段是助滑雪道,傾角  α=30°,BC段是水平起跳臺(tái),CD段是著陸雪道,AB段與BC段圓滑相連,DE段是一小段圓。ㄆ溟L度可忽略),在D、E兩點(diǎn)分別與CD、EF相切,EF是減速雪道,傾角θ=37°。軌道各部分與滑雪板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25,圖中軌道最高點(diǎn)A處的起滑臺(tái)距起跳臺(tái)BC的豎直高度h="10" m。A點(diǎn)與C點(diǎn)的水平距離L1="20" m,C點(diǎn)與D點(diǎn)的距離為32.625 m。運(yùn)動(dòng)員連同滑雪板的質(zhì)量m=60 kg,滑雪運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)由靜止開始起滑,通過起跳臺(tái)從C點(diǎn)水平飛出,在落到著陸雪道上時(shí),運(yùn)動(dòng)員靠改變姿勢進(jìn)行緩沖使自己只保留沿著陸雪道的分速度而不彈起。除緩沖外運(yùn)動(dòng)員均可視為質(zhì)點(diǎn),設(shè)運(yùn)動(dòng)員在全過程中不使用雪杖助滑,忽略空氣阻力的影響,取重力加速度
g="10" m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)水平飛出時(shí)速度的大小
(2)運(yùn)動(dòng)員在著陸雪道CD上的著陸位置與C點(diǎn)的距離
(3)運(yùn)動(dòng)員滑過D點(diǎn)時(shí)的速度大小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一個(gè)小滑塊靜止在高度h=1.35m的水平桌面上,小滑塊到桌上右邊緣的距離S=1.0m,小滑塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.35,F(xiàn)給小滑塊一個(gè)瞬間作用力,使其獲得=4m/s的初速度,沿水平桌面向右滑動(dòng),不計(jì)空氣阻力,取g=10/s2。求:

(1)小滑塊落地瞬間的速度大小
(2)小滑塊從開始運(yùn)動(dòng)到落地經(jīng)過的時(shí)間。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,質(zhì)量m為2千克的物體,從光滑斜面的頂端A以v0=5米/秒的初速度滑下,與處于原長的彈簧接觸并將彈簧壓縮到B點(diǎn)時(shí)的速度為零,已知從A到B的豎直高度h=5米,求彈簧的彈力對物體所做的功。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖3所示,豎直平面內(nèi)固定一個(gè)半徑為光滑圓形軌道,底端切線方向連接光滑水平面,處固定豎直檔板,間的水平距離為,質(zhì)量為的物塊從點(diǎn)由靜止釋放沿軌道滑動(dòng),設(shè)物塊每次與檔板碰后速度大小都是碰前的,碰撞時(shí)間忽略不計(jì),則:

小題1:物塊第二次與檔板碰后沿圓形軌道上升的最大高度為多少?
小題2:物塊第二次與檔板碰撞到第四次與檔板碰撞間隔的時(shí)間?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題


下列關(guān)于動(dòng)能和動(dòng)量的關(guān)系正確的是(    )
A.物體的動(dòng)能改變,其動(dòng)量一定改變
B.物體的動(dòng)量改變,其動(dòng)能一定改變
C.動(dòng)能是標(biāo)量,動(dòng)量是矢量
D.物體的速度發(fā)生變化,動(dòng)量一定發(fā)生變化,而動(dòng)能可能不變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在足球比賽中,甲隊(duì)隊(duì)員在乙隊(duì)禁區(qū)附近主罰定位球,并將球從球門右上角貼著球門射入。如圖所示,已知球門高度為h,足球飛入球門時(shí)的速度為v,足球質(zhì)量為m,不計(jì)空氣阻力和足球的大小,則該隊(duì)員對足球做的功為(   )
A.B.
C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如果汽車安裝車輪防抱死裝置,則緊急剎車時(shí)可獲得比車輪抱死時(shí)更大的制動(dòng)力,從而使剎車距離大大減小,而減少剎車距離則是避免交通事故的最有效途徑.剎車距離除與汽車的初速度、制動(dòng)力有關(guān)外,還必須考慮駕駛員的反應(yīng)時(shí)間--司機(jī)從發(fā)現(xiàn)情況到肌肉動(dòng)作操縱制動(dòng)器的時(shí)間.假設(shè)汽車安裝車輪防抱死裝置后剎車時(shí)的總制動(dòng)力是定值F,駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為t0,汽車的質(zhì)量為m,行駛速度為v0
(1)求剎車距離;
(2)根據(jù)結(jié)果評(píng)價(jià)高速公路上嚴(yán)禁超速、超載、酒后駕駛及檢查車況的必要性.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案