练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    16．长为L=5m、质量为M=2kg的薄木板，在F=10N水平向右的拉力作用下，以v0=6m/s的速度匀速运动．某时刻将质量为m=1kg、大小不计的铁块轻放在木板的最右端，水平拉力F不变，木板与铁块的动摩擦因数为μ1=0.1．（g=10m/s2．）
    （1）木板与地面的动摩擦因数μ2；
    （2）刚放上铁块后铁块的加速度a1、木板的加速度a2；
    （3）通过计算判断铁块是否会从木板上掉下去；若掉下去，计算铁块在木板上滑行的时间；若不掉下去，计算在放上铁块后木板运动的总时间．

    分析 （1）木板匀速运动，由平衡条件可得：F=μ2Mg 即可求得木板与地面的动摩擦因数μ2；     
    （2）放上铁块后，铁块和木板相对滑动，分别对铁块和木板进行受力分析，根据牛顿第二定律即可解得加速度；
    （3）若铁块不掉下去，当二者速度相同时，求出它们的相对位移，若相对位移小于木板长度，则不会掉下去，此后都做匀减速运动，求出匀减速运动的时间，总时间等于两段时间之和．

    解答 解析：（1）木板匀速运动，由平衡条件可得：
    F=μ2Mg              
    解得：μ2=0.5      
    （2）放上铁块后，铁块的加速度为：${a}_{1}=\frac{{μ}_{1}mg}{m}=1m/{s}^{2}$，向右加速       
    木板的加速度为：${a}_{2}=\frac{F-{μ}_{1}mg-{μ}_{2}（M+m）g}{M}=-3m/{s}^{2}$，向右减速    
    （3）若铁块不掉下去，当二者速度相同时有：v=a1t=v0+a2t
    解得：t=1.5s   v=1.5m/s                                               
    相对滑动位移为：$△{x}_{1}=\frac{{v}_{0}t}{2}=4.5m＜5m$                           
    速度相同时，对整体：
    $a=\frac{F-{μ}_{2}（M+m）g}{M+m}=-\frac{5}{3}m/{s}^{2}＞1m/{s}^{2}$，铁块和木板继续相对滑动．  
    对木板：$a{′}_{2}=\frac{{μ}_{2}（M+m）g-F-{μ}_{1}mg}{M}=2m/{s}^{2}$，向右减速        
    对铁块：$a{′}_{1}={μ}_{1}g=1m/{s}^{2}$，向右减速                          
    从速度相同到两者都静止时，相对滑动位移：
    $△{x}_{2}=\frac{{v}^{2}}{2a{′}_{1}}-\frac{{v}^{2}}{2a{′}_{2}}=\frac{9}{16}m＜△{x}_{1}$，铁块不会掉下去．              
    从速度相同到木板静止：$t′=\frac{v}{a{′}_{2}}=0.75s$                        
    放上铁块后木板运动的总时间：t总=t+t′=2.25s                
    答：（1）木板与地面的动摩擦因数μ2为0.5；
    （2）刚放上铁块后铁块的加速度a1为1m/s2，木板的加速度a2为-3m/s2；
    （3）不会掉下去，木板从放上铁块后到停止运动的总时间为2.25s．

    点评 本题主要考查了牛顿第二定律和运动学基本公式的直接应用，注意速度相等时不掉下去，以后就不会掉下去了，难度适中．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    18．如图，右手握住通电直导线，让伸直的拇指方向与电流的方向一致，那么，弯曲的四指所指 的方向就是磁感线的环绕方向．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    19．小船在120m宽的河中渡河，水流速度为3m/s，船在静水中的速度为4m/s，则下列说法中正确的是（　　）
    A．小船渡河的最短时间为24sB．小船渡河的最短时间是30 s
    C．小船无法到达正对岸D．小船渡河的最小位移为120m

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．用水平传送带传送货物，若传送带与货物无相对滑动，设货物受到的摩擦力大小为F，下列说法中不正确的是（　　）
    A．传送带速度越大，则F越大
    B．传送带匀速运动时，F一定为零
    C．传送带的加速度方向可能与F方向相反
    D．F的方向一定跟货物的运动方向相同

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．传送带与水平面夹角为37°，皮带以8m/s的速率运动，皮带轮沿顺时针方向转动，如图所示．今在传送带上端A处无初速度地放上一个质量为m的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.25，
    （1）请画出物块在A处的受力图
    （2）A处的加速度
    （3）从A到B时间为4s，求AB距离．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m，质量为6×10-2kg的通电直导线，电流I=1A，方向垂直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4T，方向竖直向上的磁场中，设t=0，B=0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零，此时轻绳的拉力为多大？（g=10m/s2）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．一个质量为0.5kg物体置于光滑的水平面上，受到6N水平拉力作用从静止出发．（g取10m/s2）求：
    （1）经2s物体的速度是多大？
    （2）若改用同样大小的力竖直向上提升这个静止物体，经2s它的速度多大？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，设物体间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则下列说法正确的是（　　）
    A．B的向心力是A的2倍
    B．盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的3倍
    C．A有沿半径向外滑动的趋势，B有沿半径向内滑动的趋势
    D．增大圆盘转速，发现A、B一起相对圆盘滑动，则A、B之间的动摩擦因数μA大于B与盘之间的动摩擦因数μB

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．质量为0.3kg的物体在水平面上做直线运动，如图中的两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力的图线，则下列说法正确的是（　　）
    A．水平拉力可能是0.3 NB．水平拉力一定是0.1 N
    C．物体所受摩擦力可能是0.2 ND．物体所受摩擦力一定是0.2 N

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案