20.如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.54m的長(zhǎng)木板放置在光滑的水平面上,長(zhǎng)木板質(zhì)量M=2kg,長(zhǎng)木板最右端上放置一質(zhì)量為m=1kg的小物體,設(shè)m與M之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2.問(wèn):
(1)小物體m相對(duì)長(zhǎng)木板M無(wú)滑動(dòng)時(shí),加在長(zhǎng)木板M上的力F1為多大?
(2)若加在長(zhǎng)木板M上的恒力F2=12N,F(xiàn)2一直作用的時(shí)間為多長(zhǎng)時(shí)才能把小物體m從長(zhǎng)木板上抽出.

分析 (1)隔離對(duì)m分析,求出最大加速度,再對(duì)整體分析,根據(jù)牛頓第二定律求出不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的最大拉力.
(2)根據(jù)牛頓第二定律分別求出m和M的加速度,抓住位移之差等于L,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.

解答 解:(1)m的最大加速度為${a}_{m}=\frac{μmg}{m}=μg=2m/{s}^{2}$,
對(duì)整體分析,F(xiàn)1=(m+M)am=(2+1)×2N=6N           
則F1≤6N.
(2)拉力F2時(shí),m的加速度為a1、M的加速度為a2,拉力F2作用時(shí)間為t,因?yàn)镕2>F1,所以M、m已相對(duì)滑動(dòng),根據(jù)題意列方程
a1=am=2m/s2    a2=$\frac{{F}_{2}-μmg}{M}=\frac{12-0.2×10}{2}$=5m/s2       
s1=$\frac{1}{2}$a1t2
s2=$\frac{1}{2}$a2t2                          
L=s2-s1=$\frac{1}{2}$a2t2-$\frac{1}{2}$a1t2                          
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得:t=0.6 s                
答:(1)加在長(zhǎng)木板M上的力F1≤6N;
(2)F2一直作用的時(shí)間為0.6s時(shí)才能把小物體m從長(zhǎng)木板上抽出.

點(diǎn)評(píng) 本題涉及兩個(gè)物體的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,除了隔離研究?jī)蓚(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況外,關(guān)鍵是找出兩個(gè)物體之間的聯(lián)系.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

10.如圖所示,一邊長(zhǎng)為l的正方形,其中a、b、c三個(gè)頂點(diǎn)上分別固定了三個(gè)電荷量相等的正點(diǎn)電荷Q,O點(diǎn)為正方形的中心,d點(diǎn)為正方形的另一個(gè)頂點(diǎn).以下關(guān)于O點(diǎn)和d點(diǎn)說(shuō)法不正確的是( 。
A.O點(diǎn)和d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同
B.d點(diǎn)比O點(diǎn)的電勢(shì)高
C.同一試探電荷+q在d點(diǎn)比在O點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大
D.同一試探電荷+q在d點(diǎn)比在O點(diǎn)的電勢(shì)能大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

11.下列的說(shuō)法中正確的是(  )
A.熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體,也能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體
B.把很多小的單晶體放在一起,就變成了非晶體
C.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子對(duì)懸浮固體顆粒的碰撞作用的不平衡造成的
D.第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)雖然不違反能量守恒定律,但它是制造不出來(lái)的.
E.氣體壓強(qiáng)本質(zhì)上就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

8.某緩沖裝置的理想模型如圖所示,勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連,輕桿可在固定的槽內(nèi)移動(dòng),與槽間的滑動(dòng)摩擦力恒為f.輕桿向右移動(dòng)不超過(guò)L時(shí),裝置可安全工作.一質(zhì)量為m 的小車(chē)若以速度v0 撞擊彈簧,將導(dǎo)致輕桿向右移動(dòng)$\frac{L}{4}$輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,且不計(jì)小車(chē)與地面的摩擦.
(1)若彈簧的勁度系數(shù)為k,求輕桿開(kāi)始移動(dòng)時(shí),彈簧的壓縮量x;
(2)求為使裝置安全工作,允許該小車(chē)撞擊的最大速度vm;
(3)討論在裝置安全工作時(shí),該小車(chē)彈回速度v′和撞擊速度v的關(guān)系.

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15.如圖所示為降溫所用的一個(gè)小型電風(fēng)扇電路簡(jiǎn)圖,其中理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為22:1,原線圈接電壓為U=220v的交流電源,輸出端接有一只電阻為R=10Ω的燈泡和風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)D,電動(dòng)機(jī)線圈電阻為r=2Ω.接通電源后,電風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn),測(cè)出通過(guò)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的電流為I=1A,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)D兩端的電壓為2v
B.理想變壓器的輸入功率為10w
C.風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)D輸出的機(jī)械功率為8w
D.若電風(fēng)扇由于機(jī)械故障被卡住,則通過(guò)原線圈的電流為$\frac{3}{11}$A

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.某同學(xué)裝配了一臺(tái)“5V,0.5A”的小直流電動(dòng)機(jī),線圈內(nèi)阻小于1Ω.現(xiàn)要進(jìn)一步研究這個(gè)小直流電動(dòng)機(jī)在允許的輸入電壓范圍內(nèi),輸出功率與輸入電壓的關(guān)系,學(xué)校實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:
直流電源E,電壓6V,內(nèi)阻不計(jì);        小直流電動(dòng)機(jī)M;
電壓表V1,量程0~0.6V,內(nèi)阻約3kΩ;   電壓表V2,量程0~6V,內(nèi)阻約15kΩ;
電流表A1,量程0~0.6A,內(nèi)阻約1Ω;    電流表A2,量程0~3A,內(nèi)阻約0.5Ω;
滑動(dòng)變阻器R,0~10Ω,2A;           電鍵一只S,導(dǎo)線若干.

①首先要比較精確測(cè)量電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r.根據(jù)合理的電路進(jìn)行測(cè)量時(shí),要控制電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表和電流表有合適的示數(shù),電壓表應(yīng)該選V1.若電壓表的示數(shù)為0.1V,電流表的示數(shù)為0.2A,則內(nèi)阻r=0.5Ω.
②在圖1方框中畫(huà)出研究電動(dòng)機(jī)的輸出功率與輸入電壓的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路圖.(標(biāo)明所選器材的符號(hào))
③當(dāng)電壓表的示數(shù)為4.5V時(shí),電流表示數(shù)如圖2所示,此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率是1.72W.

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12.2007年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應(yīng)的物理學(xué)家,某探究小組查到某磁敏電阻在室溫下的電阻隨磁感應(yīng)強(qiáng)度變化曲線如圖甲所示,其中R、R0分別表示有、無(wú)磁場(chǎng)時(shí)磁敏電阻的阻值.為研究其磁敏特性設(shè)計(jì)了圖乙所示電路.關(guān)于這個(gè)探究實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.閉合開(kāi)關(guān)S,圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí),電壓表的示數(shù)增大
B.閉合開(kāi)關(guān)S,圖乙中只改變磁場(chǎng)方向,電壓表的示數(shù)減小
C.閉合開(kāi)關(guān)S,圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí),流過(guò)aP段的電流可能減小
D.閉合開(kāi)關(guān)S,圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí),電源的輸出功率可能增大

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9.如圖所示是滑沙場(chǎng)地的一段,可視為傾角為30°的斜面,設(shè)參加活動(dòng)的人和滑車(chē)總質(zhì)量為m,滑沙人從距底端高為h處的頂端A沿滑道由靜止開(kāi)始勻加速下滑,加速度為0.4g,人和滑車(chē)可視為質(zhì)點(diǎn),則從頂端向下滑到底端B的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.人和滑車(chē)減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
B.人和滑車(chē)獲得的動(dòng)能為0.8mgh
C.整個(gè)下滑過(guò)程中人和滑車(chē)減少的機(jī)械能為0.2mgh
D.人和滑車(chē)克服摩擦力做功為0.6mgh

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

10.如圖所示,質(zhì)量為m電阻為R的相同金屬棒ab、cd與足夠長(zhǎng)的水平金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好,金屬導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,金屬棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向豎直向下.開(kāi)始時(shí)金屬棒均靜止,ab棒在恒力F作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t,ab棒達(dá)到穩(wěn)定速度v,在這一過(guò)程中cd棒產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則( 。
A.回路中電流的方向是acdbaB.ab棒克服安培力做的功為2Q
C.安培力對(duì)cd棒不做功D.F做的功為2Q+$\frac{1}{2}$mv2

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同步練習(xí)冊(cè)答案