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(12分)如图所示,正方形木板水平放置在地面上,木板的中心静置一小滑块。为将木板从滑块下抽出,需要对木板施加一个作用线通过木板中心点的水平恒力F.已知木板边长L=m,质量M= 3kg,滑块质量m=2kg,滑块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为(取g=10,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),求:

(1)水平拉力至少多大才能将木板抽出;

(2)当水平恒力F=29N时,在木板抽出时滑块能获得的最大速度.

 

【答案】

(1)20N  (2)

【解析】

试题分析:(1)能抽出木板,滑块与木板应相对滑动,当滑块达到随板运动的最大加速度时,拉力最小,

对滑块,有 ①    对木板,有  ②

解得:  ③  即能抽出木板的最小拉力应大于20N

(2)要使滑块获得的速度最大,则滑块在木板上相对的距离最大,故应沿木板的对角线方向抽木板.⑤

设此时木板加速度为a1,则有  ⑥   又 ⑦

  ⑧   解得:  ⑨

考点:本题考查了牛顿第二定律和运动学规律的综合应用,解答时正确分析木板和物块受力情况和运动过程,找准分离且获得的速度最大时二者相对位移应沿对角线这一特点,然后根据相关的物理规律求解.

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

在“探究求合力的方法”的实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,先用一个弹簧测力计拉橡皮条的另一端到某-点并记下该点的位置;再将橡皮条的另一端系两根细绳,细绳的另一端都有绳套,用两个弹簧测力计分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条.
(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项:
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
D.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计的读数相等
E.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧测力计拉时记下的位置
其中正确的是
CE
CE
.(填入相应的字母)
(2)某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2,请在图中作出合力F;
(3)若图中小正方形的边长表示1N,则F1=
2.8
2.8
N,F=
6.0
6.0
N.

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科目:高中物理 来源: 题型:

在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,橡皮条的另一端系两根细绳,细绳端带有绳套,先用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条,把橡皮条的结点拉到某-位置Ο并记下该点的位置;再用一个弹簧秤将橡皮条结点拉到同-位置Ο点.
(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项:
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D.在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
E.在用一个弹簧秤拉时必须将橡皮条的结点拉到用两个弹簧秤同时拉细绳时记下的位置其中正确的是
CE
CE
.(填入相应的字母)
(2)某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2,图中小正方形的边长表示2N,两力的合力用F 表示,F 1.F 2与F 的夹角分别为θ1和θ2,关于F 1.F 2与F.θ1和θ2关系正确的有:
BC
BC

A. F1=4N            B. F=12N          C.θ1=45°           D.θ1<θ2

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)横截面为正方形的薄壁管示意图如图甲所示,用游标为20分度的游标卡尺测量其外部边长l,示数如图乙所示;用螺旋测微器测其管壁厚度d,示数如图丙所示.此管外部边长的测量值为l=
2.335
2.335
cm;管壁厚度的测量值为d=
1.016(1.015-1.017)
1.016(1.015-1.017)
mm.

(2)在“验证力的平行四边形定则”实验中,将橡皮筋的一端D固定在竖直放置的木板上,另一端系上两根细绳OA、OB,O为两细绳与橡皮筋的结点,细绳OA跨过钉在木板上的光滑的钉子C,下端挂重力已知的钩码,细绳OB用一个弹簧秤钩住,如图所示,可以通过改变钩码的个数和弹簧秤的拉力调整橡皮筋与两细绳的结点O的位置.
①某同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是
CD
CD
(多项选择)
A、两细绳的夹角必须成90°,以便于算出两细绳的合力
B、橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C、在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D、只用弹簧秤通过细绳拉橡皮筋时结点O达到的位置应与钩码、弹簧秤同时拉时相同
②图中OC与橡皮筋延长线的夹角为α,细绳OB与橡皮筋延长线的夹角为β,且α+β>90°,下列操作正确的是
BD
BD
(多项选择)
A、增加钩码个数后,为使结点位置不变,应减小β,同时减小弹簧秤的拉力
B、增加钩码个数后,为使结点位置不变,应增大β,同时增大弹簧秤的拉力
C、保持钩码个数不变,将钉子向左移动一些,为使结点位置不变,应增大β,同时增大弹簧秤的拉力
D、保持钩码个数不变,将钉子向左移动一些,为使结点位置不变,应减小β,同时增大弹簧秤的拉力.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,正方形木板水平放置在地面上,木板的中心静置一小滑块.为将木板从滑块下抽出,需要对木板施加一个作用线通过木板中心点的水平恒力F.已知木板边长L=2
2
m,质量M=3kg,滑块质量m=2kg,滑块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为μ=0.2(取g=10m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),求:
(1)水平拉力至少多大才能将木板抽出;
(2)当水平恒力F=29N时,在木板抽出时滑块能获得的最大速度.

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