分析 (1)对整体和m分别运用牛顿第二定律,抓住临界情况摩擦力f≤μmgcosα,求出拉力的最小值.
(2)当F=37.5N>30N,物块能滑离木板,根据牛顿第二定律分别求出M、m的加速度,结合运动学公式,抓住两者的位移关系求出相对运动的时间,从而结合速度时间公式求出物块滑离木板时的速度,根据速度位移公式求出物块沿斜面上升的最大距离.
解答 解:(1)对M、m,由牛顿第二定律得,
F-(M+m)gsinα=(M+m)a
对m,有f-mgsinα=ma
f≤μmgcosα
代入数据解得F≤30N.
因要拉动,则F≥(M+m)gsinα=(3+1)×10×$\frac{1}{2}$N=20N
(2)当F=37.5N>30N,物块能滑离木板,
对M,有:F-μmgcosα-Mgsinα=Ma1
对m,有:μmgcosα-mgsinα=ma2
设滑块滑离木板所用的时间为t,由运动学公式得,
$\frac{1}{2}{a}_{1}{t}^{2}+\frac{1}{2}{a}_{2}{t}^{2}=L$,
代入数据解得t=1.2s;
物块滑离木板时的速度v=a2t
由公式-2gsinα•s=0-v2
代入数据解得s=0.9m.
答:(1)为使物块不滑离木板,力F应满足的条件为20N≤F≤30N.
(2)物块滑离木板所用的时间为1.2s,滑离木板后沿斜面上升的最大距离为0.9m.
点评 解决本题的关键理清物块和木板的运动情况,结合牛顿第二定律和运动学公式联合求解,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大 | |
B. | 将A板稍微上移,静电计指针张角将变小 | |
C. | 增大两极板之间的距离,静电计指针张角变大 | |
D. | 若将金属板插入两板之间,且与两极板绝缘,则静电计指针张角变大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 小球受力个数不变 | |
B. | 小球的加速度大小为a=10 m/s2,方向水平向左 | |
C. | 小球的加速度大小为a=8 m/s2,方向水平向左 | |
D. | 若剪断的是弹簧,则剪断瞬间小球加速度的大小a=10$\sqrt{2}$ m/s2 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 当拉力F=10N时,B受A摩擦力等于4N,方向向右 | |
B. | 无论拉力多大时,B受A摩擦力均为6N | |
C. | 当拉力F=16N时,B受A摩擦力等于6.4N,方向向右 | |
D. | 无论拉力F多大,A相对B始终静止 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 路程是400 m,位移的大小是400 m | B. | 路程是400 m,位移的大小是0 | ||
C. | 路程是0,位移的大小是400 m | D. | 路程是0,位移的大小是0 |
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