有一项“快乐向前冲”的游戏可简化如下:如图,滑板长L=1m,起点A到终点线B的距离S=5m. 开始滑板静止,右端与A平齐,滑板左端放一可视为质点的滑块,对滑块施一水平恒力F使滑板前进。板右端到达B处冲线,游戏结束。已知滑块与滑板间动摩擦因数μ=0.5,地面视为光滑,滑块质量m1=2kg, 滑板质量m2=1kg,重力加速度g=10m/s2
求:(1) 滑板由A滑到B的最短时间可达多少?
(2)为使滑板能以最短时间到达,水平恒力F的取值范围如何?
解:(1)滑板一直加速,所用时间最短。设滑板加速度为a2
f=µm1g=m2a2 …………………………………………2分
a2=10m/s2
s=
t=1s ……………………………………………………………2分
(2)刚好相对滑动时,F最小,此时可认为二者加速度相等
F1-µm1g=m1a2 ……………………………………………………2分
F1=30N
当滑板运动到B点,滑块刚好脱离时,F最大,设滑块加速度为a1
F2-µm1g=m1a1 ……………………………………………………2分
– =L ……………………………………………………2分
F2=34N
则水平恒力大小范围是30N≤F≤34N ……………………………………2分
科目:高中物理 来源:2014届湖北省、荆州中学高三10月联考物理试卷(解析版) 题型:计算题
(12分)有一项“快乐向前冲”的游戏可简化如下:如图,滑板长L=1m,起点A到终点线B的距离S=5m. 开始滑板静止,右端与A平齐,滑板左端放一可视为质点的滑块,对滑块施一水平恒力F使滑板前进。板右端到达B处冲线,游戏结束。已知滑块与滑板间动摩擦因数μ=0.5,地面视为光滑,滑块质量m1=2kg, 滑板质量m2=1kg,重力加速度g=10m/s2
求:(1) 滑板由A滑到B的最短时间可达多少?
(2)为使滑板能以最短时间到达,水平恒力F的取值范围如何?
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科目:高中物理 来源: 题型:
有一项“快乐向前冲”的游戏可简化如下:如图,滑板长L=1m,起点A到终点线B的距离S=5m. 开始滑板静止,右端与A平齐,滑板左端放一可视为质点的滑块,对滑块施一水平恒力F使滑板前进。板右端到达B处冲线,游戏结束。已知滑块与滑板间动摩擦因数μ=0.5,地面视为光滑,滑块质量m1=2kg, 滑板质量m2=1kg,重力加速度g=10m/s2
求:(1) 滑板由A滑到B的最短时间可达多少?
(2)为使滑板能以最短时间到达,水平恒力F的取值范围如何?
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