练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    12．如图所示，长木板B在水平地面上向左运动，可视为质点的滑块A在B的上表面向右运动．A、B两物体的质量相同，A与B之间的动摩擦因数为μ1=0.2，B与水平地面间的动摩擦因数为μ2=0.3．在t=0时刻A的速度v1=2m/s水平向右、B的速度v2=13m/s水平向左．设最大静摩擦力等滑动摩擦力，A未从B上滑离，g=10m/s2．从t=0时刻起，求：
    （1）A相对于地面向右运动的最大距离；
    （2）两物体都停止运动所经历的时间．

    分析 （1）根据牛顿第二定律求解两个物体的加速度大小，再根据速度时间关系求解A减速到零的时间，再根据位移速度关系求解位移大小；
    （2）首先计算A向左运动达到与B速度相同时经过的时间和速度，在判断二者是否能够保持相对静止一起减速到零，然后计算各自减速到零的时间，计算都静止时经过的总时间．

    解答 解：选向左为正方向．
    （1）对A根据牛顿第二定律可得：μ1mg=ma1．
    解得：${a}_{1}={μ}_{1}g=2m/{s}^{2}$；
    对B根据牛顿第二定律可得：-μ1mg-μ2（m+m）g=ma2，
    解得：${a}_{2}=-8m/{s}^{2}$；
    设经过时间t1，A物体的速度减速到零，则：${t}_{1}=\frac{{v}_{1}}{{a}_{1}}=\frac{2}{2}s=1s$；
    此时B物体的速度为v′1=v2+a2t1=13-8×1=5m/s，说明此时B物体还在向左运动；
    则A相对于地面的最大位移为xmax=$\frac{{v}_{1}^{2}}{2{a}_{1}}=\frac{4}{4}m=1m$；
    （2）当A速度等于零之后，A向左加速、B向左减速，加速度不变，设再经过时间t2两物体的速度达到相等；
    则v共=a1t2=v′1+a2t2，
    解得：t2=0.5s，v共=1m/s；
    设共速后二者能够保持相对静止，则对整体根据牛顿第二定律可得：
    -μ2•2mg=2ma3，
    解得：a3=-3m/s2，
    而A运动的最大加速度大小为2m/s2，所以二者不可能保持相对静止；
    对A减速运动的到零的时间为：t3=$\frac{{v}_{共}}{{a}_{2}}=\frac{1}{2}s=0.5s$；
    对B共速后减速运动的加速度大小为：a4=$\frac{{μ}_{2}•2mg-{μ}_{1}mg}{m}=4m/{s}^{2}$，方向向右；
    B共速后运动的时间为：t4=$\frac{{v}_{共}}{{a}_{4}}=\frac{1}{4}s=0.25s$，
    所以二者都静止经过的时间为：t=t1+t2+t3=2.0s．
    答：（1）A相对于地面向右运动的最大距离为1m；
    （2）两物体都停止运动所经历的时间2s．

    点评 对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁．

    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：解答题

    2．如图所示，一带电小球的质量m=2×10-4kg，用长为L=0.8m的细线悬挂在水平方向的匀强电场中的O点，电场场强E=3×104N/C，当细线与竖直方向夹角为θ=37°时，小球恰好静止在A点．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求
    （1）小球带什么电？电量是多少？
    （2）若剪断细线，则带电小球的运动轨迹是直线还是曲线？加速度是多少？
    （3）若小球由竖直方向的P点静止释放，运动到A位置的过程中，电场力做多少功？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．如图甲所示的电路中，理想变压器原、腹线圈匝数之比为4：1，电流表、电压表均为理想电表，R是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是（　　）
    A．电压u的频率为0.5Hz
    B．电压表的示数为55V
    C．照射R的光变强时，灯泡变亮
    D．照射R的光变强时，电流表的示数变小

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．在宽度为L的条形区域内有匀强电场，电场的方向平行于区域边界．有一个带电粒子（不计重力）从左侧边界上的A点，以初速度v0沿垂直于电场的方向射入电场，粒子从右侧边界射出时的速度大小为$\frac{\sqrt{17}}{4}$v0．
    （1）求粒子从右侧边界射出时，沿电场方向位移的大小；
    （2）若带电粒子的入射速度改为$\frac{1}{4}$v0，求粒子从右侧边界射出时速度的大小；
    （3）若带电粒子的入射速度大小可以为任意值（远小于光速），求带电粒子从右侧边界射出速度的最小值．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．如图所示，山区高速公路上，一般会在较长的下坡路端的坡底设置紧急避险车道．如图缩回，将紧急避险车道视为一个倾角为θ的固定斜面．
    一辆质量为m的汽车在制动时，发现刹车失灵，于是立即关闭发动机，以速度v冲上紧急避险车道，做匀减速直线运动直至速度减为0．汽车在紧急避险车道上受到除重力之外的阻力，大小是自身重力的k倍．
    （1）画出汽车的受力示意图；
    （2）求出汽车行驶时的加速度；
    （3）求出汽车在避险车道上行驶的距离大小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    17．如图所示，竖直平面内有一光滑直杆AB，杆与竖直方向的夹角为θ（0°≤θ≤90°），一质量为m的小圆环套在直杆上．给小圆环施加一于该竖直平面平行的恒力F，并从A端由静止释放．改变直杆和竖直方向的夹角θ，当直杆与竖直方向的夹角为60°时，小圆环在直杆上运动的时间最短，重力加速度为g，则（　　）
    A．恒力F一定沿与水平方向夹角30°斜向右下的方向
    B．恒力F和小圆环的重力的合力一定沿与水平方向夹角30°斜向右下的方向
    C．恒力F的最小值为$\frac{1}{2}$mg
    D．若恒力F的方向水平向右，则恒力F的大小为$\sqrt{3}$mg

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．质量M=3kg的滑板A置于粗糙的水平地面上，A与地面的动摩擦因数?1=0.3，其上表面右侧光滑段长度L1=2m，左侧粗糙段长度为L2，质量m=2kg、可视为质点的滑块B静止在滑板上的右端，滑块与粗糙段的动摩擦因数?2=0.15，取g=10m/s2，现用F=18N的水平恒力拉动A向右运动，当A、B分离时，B对地的速度vB=1m/s，求L2的值．

    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，在足够高的光滑水平台面上静置一质量为3kg的长木板A，A右端用轻绳绕过光滑的轻质滑轮与质量为1kg的物体B连接，木板A的右端与滑轮之间的距离足够大，当B从静止开始下落距离0.8m时，在木板A的右端轻放一质量为1kg的小铁块C（可视为质点），最终C恰好未从木板A上滑落．A、C间的动摩擦因数μ=0.4，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，求：
    （1）在木板上放小铁块前瞬间木板的速度大小；
    （2）木板A的长度L．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    16．质谱仪是用来测定带电粒子的质量和分析同位素的装置，如图所示，电容器两极板相距为d=1.0×10-2m，两板间电压为U=2.0×102V，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1=0.05T，一束电荷量相同的带正电的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2=1.0T的匀强磁场，结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间距离为x=5×10-3m，粒子所带电荷量为q=4.8×10-19C，不计重力．求：
    （1）粒子进入匀强磁场B2时的速度大小v=？
    （2）打在a、b两点的粒子的质量之差△m=？

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案