练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    （12分）如右图所示，P为位于某一高度处的质量为m的物块，B为位于水平地面上的质量为M的特殊长平板，，平板与地面间的动摩擦因数为μ＝2.00×10-2. 在板的上表面上方，存在一定厚度的“相互作用区域”，如图中划虚线的部分，当物块P进入相互作用区时，B便有竖直向上的恒力f作用于P，f＝kmg，k＝51，f对P的作用使P刚好不与B的上表面接触；在水平方向P、B之间没有相互作用力. 已知物块P开始自由落下的时刻，板B向右的速度为V0＝10.0m/s. P从开始下落到刚到达相互作用区所经历的时间为T0=2.00s. 设B板足够长，保证物块P总能落入B板上方的相互作用区，取重力加速度g=9.80m/s2.

    求：( 1 ) “相互作用区域”的厚度是多少？

    （2）当B从开始到停止运动那一时刻，P已经回到过初始位置几次？

    （1）0.4m  （2）11


    解析:

    解（1）解: 物块P刚进入相互作用区的速度

    =20 m/s                                          

    物块P一旦进入相互作用区，便受到板的向上作用力，因而做减速运动.    设在相互作用区内物块P做减速运动的加速度为a，则由题给条件可知

                  =500 m/s2                            

    设“相互作用区域”的厚度为d             d =0.4m

    （2）根据题意，在物块P从开始下落至刚进入相互作用区的时间T0内，板在摩擦力作用下的加速度

                =0.2 m/s2            

        板速度的减少量

                  =   0.4 m/s

        经历时间T，物块刚要到达B板上表面，则有

                   T=  0.04s          

        在T时间内，B板受到的摩擦力为，在摩擦力作用下的B板加速使

                =1.22 m/s2

        在这段时间内，B板速度的减少量

                =0.0488 m/s

        当物块P的速度减到零后，又开始以加速度为a向上做加速运动，经历时间T，跑出相互作用区，在这段时间内，B板减少的速度仍是；物块P离开相互作用区后，做加速度为g的减速运动，经历时间T0，回到初始位置， 在这段时间内，B板减少的速度为，以后物块P又从起始位置自由落下，重复以前的运动，B板的速度再次不断减少. 总结以上分析可知：每当物块P完成一次从起始位置自由下落，进入相互作用区后又离开相互作用区，最后回到起始位置的运动过程中，B板速度减少的总量为

                =0.8976m/s   

    设在物块P第n次回到起始位置时刻，B板的速度为Vn，则有

               

        n越大，Vn越小。设当n=n0时，已十分小，致使在物块P由n=n0到n=n0+1的过程中的某一时刻，B板的速度已减至零，若仍用⑩式，这表示当n=n0时

                ＞0

        当n=n0+1时

                +1＜0

               

    代入有关数据，得

                n0＜11.14                          

              n0＞10.14                 

        因为n0为整数，故有

                n0＝11                    

     即当B开始停止运动的那一时刻，P已经回到过初始位置11次。

    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：

    如图所示，P为位于某一高度处的质量为m的物块，B为位于水平地面上的质量为M的特殊长平板，m/M=1/10，平板与地面间的动摩擦因数为μ=2.00×10-2．在板的上表面上方，存在一定厚度的“相互作用区域”，如图中划虚线的部分，当物块P进入相互作用区时，B便有竖直向上的恒力f作用于P，f=α mg，α=51，f对P的作用使P刚好不与B的上表面接触；在水平方向P、B之间没有相互作用力．已知物块P开始自由落下的时刻，板B向右的速度为v0=10m/s．P从开始下落到刚到达相互作用区所经历的时间为T0=2s．设B板足够长，保证物块P总能落入B板上方的相互作用区，取重力加速度g=9.8m/s2．问：当B开始停止运动那一时刻，P已经回到过初始位置几次？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，P为位于某一高度处的质量为m的小物块（可视为质点），B为位于水平地面上的质量为M的特殊长平板，
    m
    M
    =
    1
    10
    ，平板B与地面间的动摩擦因数μ=0.020．在平板的表面上方，存在一定厚度的“相互作用区域”，如图中划虚线的部分，当物块P进入相互作用区时，B便有竖直向上的恒力F作用于P，已知F=kmg，k=51，F对P的作用刚好使P不与B的上表面接触；在水平方向上P、B之间没有相互作用力．已知物块P开始下落的时刻，平板B向右的速度为v0=10m/s，P从开始下落到刚到达“相互作用区域”所经历的时间为t0=2.0s．设B板足够长，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力．求：
    （1）物块P从开始自由下落到再次回到初始位置所经历的时间．
    （2）在这段时间内B所通过的位移的大小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2005?福建模拟）如图所示，P为位于某一高度处的质量为m的物块，Q为位于水平地面上的质量为M的特殊平板，
    m
    M
    =
    1
    8
    ，平板与地面间的动摩擦因数 μ=0.02．在板的上表面的上方，存在一定厚度的“相互作用区域”，区域的上边界为MN，如图中划虚线的部分．当物块P进入相互作用区域时，P、Q之间便有相互作用的恒力F=kmg，其中Q对P的作用力竖直向上，且k=41，F对P的作用使P刚好不与Q的上表面接触．在水平方向上，P、Q之间没有相互作用力．P刚从离MN高h=20m处由静止自由落下时，板Q向右运动的速度υ0=8m/s，板Q足够长，空气阻力不计，取g=10m/s．求：
    （1）P第一次落到MN边界的时问t和第一次在相互作用区域中运动的时间T；
    （2）P第2次经过MN边界时板Q的速度υ；
    （3）当板Q的速度为零时，P一共回到出发点几次？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2007?汕头模拟）如图所示，P为位于某一高度处的质量为m的物块，Q为位于水平地面上的质量为M=1kg的特殊平板，
    m
    M
    =
    1
    8
    ，平板与地面间的动摩擦因数 μ=0.02．在板的上表面的上方，存在一定厚度的“相互作用区域”，区域的上边界为MN，如图中划虚线的部分．当物块P进入相互作用区域时，P、Q之间便有相互作用的恒力F=kmg，其中Q对P的作用力竖直向上，且k=41，F对P的作用使P刚好不与Q的上表面接触．在水平方向上，P、Q之间没有相互作用力．P刚从离MN高h=20m处由静止自由落下时，板Q向右运动的速度v0=8m/s，板Q足够长，空气阻力不计．求：
    （1）P第一次落到MN边界的时间t和第一次在相互作用区域中运动的时间T；
    （2）P第2次经过MN边界时板Q的速度v；
    （3）从P第1次经过MN边界，到第2次经过MN边界的过程中，P、Q系统损失的机械能△E；
    （4）当板Q的速度为零时，P一共回到出发点几次？

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案