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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.

(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
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,车厢内壁挂着一个光滑小球,球的质量为2kg,悬线与厢壁成30°(g取10m/s2)。

(1)当小车以m/s2的加速度沿水平方向向左加速运动时,绳子对小球的拉力T与小球对厢壁的压力N各等于多少?
(2)要使小球对厢壁的压力为零,小车的加速度至少要多大?方向如何?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮,一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮分别与物块A、B相连,细绳处于伸直状态,物块A和B的质量分别为mA=8kg和mB=2kg,物块A与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.1,物块B距地面的高度h=0.15m。桌面上部分的绳足够长。现将物块B从h高处由静止释放,直到A停止运动。求A在水平桌面上运动的时间。(g=10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)如图所示,在水平桌面上放有长木板C,C上右端是固定挡板P,在C上左端和中点处各放有小物块A和B,A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不计,A、B之间和B、P之间的距离都为L.设木板C和桌面之间无摩擦,A、C和B、C之间的动摩擦因数都为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小,A、B、C(连同挡板P)的质量都为,开始时,B和C静止,A以某一初速度向右运动,重力加速度为.求:

(1)A和B发生碰撞前,B受到的摩擦力大小?
(2)A和B能够发生碰撞时,A的初速度应满足的条件?
(3)B和P能够发生碰撞时,A的初速度应满足的条件(已知A、B碰撞无机械能损失.)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)如图所示,半径为的 1/4光滑圆弧轨道最低点D与水平面相切,在D点右侧处用长为的细绳将质量为的小球B(可视为质点)悬挂于O点,小球B的下端恰好与水平面接触,质量为的小球A(可视为质点)自圆弧轨道C的正上方H高处由静止释放,恰好从圆弧轨道的C点切入圆弧轨道,已知小球A与水平面间的动摩擦因数,细绳的最大张力,重力加速度为,试求:
 
(1)若,小球A到达圆弧轨道最低点D时所受轨道的支持力;
(2)试讨论在什么范围内,小球A与B发生弹性碰撞后细绳始终处于拉直状态。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,半径R=0.9m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=1m的水平面相切于B点,BC离地面高h=0.45m,C点与一倾角为的光滑斜面连接,质量m=1.0kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放,已知滑块与水平面间的动摩擦因数,取g=10m/s2

求:(1)小滑块刚到达圆弧的B点时对圆弧的压力:
(2)小滑块到达C点时速度的大小:
(3)小滑块从C点运动到地面所需的时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,内壁光滑、内径很小的1/4圆弧管固定在竖直平面内,圆弧的半径为0.2m,在圆心O处固定一个电荷量为-.0×C的点电荷。质量为0.06kg、略小于圆管截面的带电小球,从与O点等高的A点沿圆管内由静止运动到最低点B ,到达B点小球刚好与圆弧没有作用力,然后从B点进入板距d= 0.08m的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速直线运动,且此时电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源的电动势为12V,内阻为1Ω,定值电阻R的阻值为6Ω,电动机的内阻为0.5Ω.求(取g=10m/s2,静电力常量k="9.0" ×109 N·m2/C2

(1)小球到达B点时的速度;
(2)小球所带的电荷量;
(3)电动机的机械功率。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成角的绝缘直杆,其下端(端)距地面高度。有一质量的带电小环套在直杆上,正以某一速度,沿杆匀速下滑,小环离杆后正好通过端的正下方点处。(

求:(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向。
(2)小环从C运动到P过程中的动能增量。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(15分)如图所示,一轻绳吊着粗细均匀的棒,棒下端离地面高H,上端套着一个细环,棒和环的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k>1),断开轻绳,棒和环自由下落,假设棒足够长,与地面发生碰撞时,触地时间极短,无动能损失,棒在整个运动过程中始终保持竖直,空气阻力不计,求:

⑴棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中,环的加速度;
⑵棒与地面第二次碰撞前的瞬时速度;
⑶从断开轻绳到棒和环都静止,摩擦力对棒和环做的功分别是多少?

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