(12分)如圖所示,光滑水平面上有一塊木板,質(zhì)量M=2.0 kg,長度L=1.0m。在木板的最右端有一個(gè)小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),質(zhì)量m=1.0 kg。小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。開始時(shí)它們都處于靜止?fàn)顟B(tài)。某時(shí)刻起對小滑塊施加一個(gè)F="5.0" N水平向左的恒力,此后小滑塊將相對木板滑動(dòng)。取g ="10" m/s2。求:

(1)小滑塊從木板右端運(yùn)動(dòng)到左端所用的時(shí)間t;
(2)小滑塊從木板右端運(yùn)動(dòng)到左端的過程中,恒力F對小滑塊所做的功W;
(3)如果想縮短小滑塊從木板右端運(yùn)動(dòng)到左端所用的時(shí)間t,只改變木板的質(zhì)量M,請你通過計(jì)算,判斷木板的質(zhì)量M應(yīng)該增大還是減?

(1)1.0s  (2) 7.5J  (3) M增加時(shí),t減小

解析試題分析:小滑塊受到水平向左的恒力F和水平向右的滑動(dòng)摩擦力作用,向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng),所受滑動(dòng)摩擦力 =" 0.2×1.0×10" =" 2.0(N)"
根據(jù)牛頓第二定律,小滑塊的加速度 3.0 (m/s2)
木板所受向左的滑動(dòng)摩擦力,向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)牛頓第二定律,木板的加速度=1.0(m/s2)
在小滑塊從木板右端運(yùn)動(dòng)到左端所用的時(shí)間為t內(nèi),小滑塊的位移 
木板的位移
由幾何關(guān)系可知L= x1 – x2

解得 t =" 1.0" (s)
(2) 小滑塊的位移="1.5" (m)
恒力F對小滑塊所做的功 W = Fx1 =" 5.0×1.5" =" 7.5" (J)
(3)由于x1 – x2= L,即
將(1)中各式代入,有,若只改變M,則M增加時(shí),t減小。
考點(diǎn):牛頓運(yùn)動(dòng)定律、相對運(yùn)動(dòng)、恒力做功

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,一小球從A點(diǎn)由靜止開始沿斜面向下做勻變速直線運(yùn)動(dòng),若到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為v,到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為2v,則xAB∶xBC等于  (  )

A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.1∶4

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

2012年6月1日.空降兵某部官兵使用新裝備從260米超低空跳傘成功。如圖所示,若跳傘空降兵在離地面224m高處.由靜止開始在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)!螘r(shí)間后.立即打開降落傘,以12.5m/s2的平均加速度勻減速下降.為了空降兵的安全,要求空降兵落地速度最大不得超過5m/s(g取10m/s2)。則

A.空降兵展開傘時(shí)離地面高度至少為125m,相當(dāng)于從2.5m高處自由落下
B.空降兵展開傘時(shí)離地面高度至少為125m,相當(dāng)于從1.25m高處自由落下
C.空降兵展開傘時(shí)離地面髙度至少為99m,相當(dāng)于從1.25m高處自由落下
D.空降兵展開傘時(shí)離地面高度至少為99m ,相當(dāng)于從2.5m高處自由落下

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

近年來,我國通過改造原有鐵路線路(直線化、軌距標(biāo)準(zhǔn)化) ,使列車營運(yùn)速率達(dá)到每小時(shí)200公里以上,這類高速鐵路簡稱“高鐵”。假設(shè)列車在某段距離中做勻加速直線運(yùn)動(dòng),速度由零增加到v時(shí)位移為x。當(dāng)速度由v增加到2v時(shí),其位移為

A.xB.2x C.3xD.4x

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

汽車正在以 10m/s的速度在平直的公路上勻速前進(jìn),在它的正前方x處有一輛自行車以 4m/s的速度做同方向的勻速直線運(yùn)動(dòng),汽車立即關(guān)閉油門做a =" -" 6m/s2的勻變速運(yùn)動(dòng),若汽車恰好碰不上自行車,則x的大小為 (     )

A.9.67m B.3.33m C.3m D.7m

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,長度L="10" m的水平傳送帶以速率v0="4" m/s沿順時(shí)針方向運(yùn)行,質(zhì)量m="1" kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以v1="6" m/s的初速度從右端滑上傳送帶。已知物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,重力加速度g="10" m/s2,則物塊:AD

A.相對地面向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為4.5m
B.相對地面向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為10.5m
C.從滑上傳送帶到滑下傳送帶所用的時(shí)間2.5 s
D.從滑上傳送帶到滑下傳送帶所用的時(shí)間3.125 s

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,t=0時(shí),質(zhì)量為m= lkg的物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑,經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面(設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變),最后停在C點(diǎn)。現(xiàn)將不同時(shí)刻的瞬時(shí)速度記錄在下表中,由此可知(   )(g=10m/s2

A.物體運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為12m/s
B.t=4s時(shí)刻物體恰好經(jīng)過B點(diǎn)
C.t=15s時(shí)刻物體恰好停在C點(diǎn)
D.AB間距離小于BC間距離

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

一輛汽車從靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng),下表給出了某些時(shí)刻汽車的瞬時(shí)速度,根據(jù)表中的數(shù)據(jù)通過分析、計(jì)算可以得出(  )

時(shí)刻(s)
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
速度(m/s)
3.0
6.0
9.0
12
15
18
A.汽車運(yùn)動(dòng)的加速度為2 m/s2
B.汽車前6 s內(nèi)的位移為36 m
C.汽車第8 s的速度為24 m/s
D.汽車運(yùn)動(dòng)第7 s內(nèi)的位移為16 m

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

質(zhì)量為10kg的物體,原來靜止在水平面上,當(dāng)受到水平拉力F后,開始沿直線作勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)物體經(jīng)過時(shí)間t位移為s,且s、t的關(guān)系為s=2t2。則物體所受合外力大小為__  _N,第4s末的速度是__ _m/s,

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