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如图所示,质量为M=4kg的木板长L=1.4m,静止在光滑且足够长的水平地面上,其水平顶面右端静置一质量m=1kg的小滑块(可视为质点),其尺寸远小于L,小滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4.
(1)若现用恒力F的作用于木板M上为使m能从M上滑落,F的大小范围是多少?
(2)用恒力F=22.8N且始终作用于M上,最终使m能从M上滑落,m在M上滑动的时间是多少?(不计空气阻力,g=10m/s2

解:(1)小滑块与木板间的滑动摩擦力:f=μN=μmg
小滑块在滑动摩擦力f作用下向右匀加速运动的加速度:a1=
木板在拉力F和滑动摩擦力f作用下向右匀加速运动的加速度:a2=
使m能从M上面滑落下来的条件是a2>a1
即:
解得:F>20N
故F的范围为 F>20N
(本问也可按临界情况即a1=a2的情况求解,然后再得出拉力范围)
(2)设m在M上滑动的时间为t,当恒力F=22.8N,木板的加速度:a2=
小滑块在时间t内运动位移:S1=a1t2
木板在时间t内运动位移:S2=a2t2
因:S2-S1=L
解得:t=2s
故m在M上滑动的时间为2s.
答:(1)若现用恒力F的作用于木板M上为使m能从M上滑落,F的大小范围是 F>20N;
(2)用恒力F=22.8N且始终作用于M上,最终使m能从M上滑落,m在M上滑动的时间为2s.
分析:(1)小物块在木板上滑动时,根据牛顿第二定律,求出木块和木板的加速度,当木板的加速度大于木木块的加速度时,m就会从M上滑落下来.
(2)恒力F=22.8N,m在M上发生相对滑动,设m在M上面滑动的时间为t,求出木块在t内的位移,两者位移之差等于木板的长度L.
点评:解决本题的关键知道m在M上发生相对滑动时,M的加速度大于m的加速度.以及知道m在M上滑下时,两者的位移之差等于滑板的长度.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,质量为m的球,被长为L的细绳吊起处于静止状态.现对小球施加水平向右的恒力F,小球开始向右运动,当细绳与竖直方向的夹角为60°,小球速度恰好为0(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(选修3-5)
(1)核能是一种高效的能源.
①在核电站中,为了防止放射性物质泄漏,核反应堆有三道防护屏障:燃料包壳,压力壳和安全壳(见图甲).结合图乙可知,安全壳应当选用的材料是
混凝土
混凝土


②图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章,通过照相底片被射线感光的区域,可以判断工作人员受到何种辐射.当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光,而铅片下的照相底片未被感光时,结合图2分析工作人员受到了
β
β
射线的辐射;当所有照相底片被感光时,工作人员受到了
γ
γ
射线的辐射.
(2)下列说法正确的是
A.卢瑟福的a粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构
B.受普朗克量子论的启发,爱因斯坦在对光电效应的研究中,提出了光子说
C.核反应方程
 
238
92
U→
 
234
90
Th+
 
4
2
He属于裂变
D.宏观物体的物质波波长非常小,极易观察到它的波动性
E.根据爱因斯坦质能方程,物体具有的能量和它的质量之间存在着正比关系
F.β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
G.中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量
H.升高放射性物质的温度,可缩短其半衰期
I.氢原子辐射出一个光子后,根据玻尔理论可知氢原子的电势能增大,核外电子的运动加速度增大
J.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应
(3)如图所示,质量为M=2kg的足够长的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为MA=2kg的物体A(可视为质点).一个质量为m=20g的子弹以500m/s的水平速度迅即射穿A后,速度变为100m/s,最后物体A静止在车上.若物体A与小车间的动摩擦因数μ=0.5.(g取10m/s2
①平板车最后的速度是多大?
②全过程损失的机械能为多少?
③A在平板车上滑行的距离为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?黑龙江模拟)(按题目要求作答,写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不得分)
如图所示,质量为m=1kg的物体以v0=3.4m/s的初速度在动摩擦因数μ=0.2的水平桌面上滑行L=0.64m离开桌子边缘落到水平地面上,已知桌面到地面的高度h=0.80m.(不计空气阻力g取10m/s2
求:(1)物体离开桌面边缘时的速度大小.
(2)物体落地点与桌子边缘的水平距离.
(3)物体落地时的速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2005?青浦区模拟)如图所示,质量为m的带电金属小球,用绝缘细线与质量为M(M=2m)的不带电木球相连,两球恰能在竖直向上的足够大且场强为E的匀强电场中,以速度v匀速竖直向上运动,当木球升至a点时,细线突然断裂,木球升至b点时速度为零.则木球速度为零时,金属球的速度大小为
3v
3v
,a、b之间的电势差为
Ev2
2g
Ev2
2g

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2003?徐州一模)如图所示,质量为M的木板可以沿倾角为α的固定斜面无摩擦地滑下,欲使木板静止在斜面上,木板上质量为m的人应以多大的加速度向下奔跑?

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