【題目】如圖所示,足夠長的長木板AB質(zhì)量M=2 kg在水平地面上,可視為質(zhì)點的木塊質(zhì)量m=1 kg在長木板的左端A處,木塊與長木板保持相對靜止一起向右運(yùn)動,當(dāng)右端B經(jīng)過地面上O點時速度為v0=5 m/s,長木板與P點處的擋板瞬間碰撞后立即以原速率反向彈回,而木塊在此瞬間速度不變。已知O點與P點間距離x0=4.5m,木板與地面間動摩擦因數(shù)μ1=0.1,木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ2=0.4,g10 m/s2。

(1)求長木板碰擋板時的速度v1的大小;

(2)當(dāng)木塊與擋板的距離最小時,木塊與長木板左端A之間的距離。

【答案】(1)4 m/s(2)4.25 m

【解析】

(1)對木板和木塊組成的系統(tǒng)運(yùn)用牛頓第二定律,求出整體的加速度,結(jié)合勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式求出木板碰擋板時的速度大小。
(2)分別對mM分析,根據(jù)牛頓第二定律求出mM的加速度,結(jié)合mM的運(yùn)動規(guī)律,當(dāng)木塊速度為零時木塊與擋板的距離最小,結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式求出當(dāng)木塊與擋板的距離最小時,木塊與長木板左端A之間的距離

(1)設(shè)木塊與長木板一起向右運(yùn)動運(yùn)動過程中加速度大小為a,則

μ1(mM)g=(mM)a

解得 a=1 m/s2

v1=4 m/s

(2)設(shè)碰撞后木塊在長木板上滑動過程中長木板加速度大小為a1,木塊加速度大小為a2,則

μ1(mM)g +μ2mg=Ma1

μ2mgma2

解得 a1=3.5m/s2,a2=4m/s2

當(dāng)木塊速度為零時木塊與擋板的距離最小,設(shè)從與擋板碰撞到木塊速度為零經(jīng)過的時間為t1,長木板通過的距離為x1,木塊通過的距離為x2,木塊與長木板左端A之間的距離為x3,則

v1a2t1

解得 t1=1 s,x1=2.25 m,x2=2 m。

x3=4.25 m

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向做直線運(yùn)動,t0時刻甲車在乙車前方9m處。在描述兩車運(yùn)動的v-t圖像中(如圖),直線a、b分別描述了甲乙兩車在020s時間內(nèi)的運(yùn)動情況。關(guān)于兩車之間的位置關(guān)系,下列說法正確的是(

A. 010s內(nèi)兩車逐漸靠近

B. 020s內(nèi)兩車相遇兩次

C. 515s內(nèi)甲車發(fā)生的位移大于乙車發(fā)生的位移

D. t10s時兩車間距最小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(1)甲、乙所示,一物塊在粗糙斜面上,在平行斜面向上的外力F的作用下,斜面和物塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)外力F按照圖乙的規(guī)律變化時,下列說法中正確的是( 。

A. 地面對斜面的摩擦力不變 B. 地面對斜面的摩擦力逐漸增大

C. 物塊對斜面的摩擦力可能一直增大 D. 物塊對斜面的摩擦力可能一直減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明同學(xué)用臺秤研究人在豎直升降電梯中的超重與失重現(xiàn)象。他在地面上用臺秤稱得自己體重為500 N,再將臺秤移至電梯內(nèi)稱其體重,電梯從t=0時由靜止開始運(yùn)動到t=11 s時停止,得到臺秤的示數(shù)F隨時間t變化的圖象如圖所示,g10 m/s2。下列說法正確的是

A. 0~2 s內(nèi),小明處于超重狀態(tài)

B. 0~2 s內(nèi),小明加速度大小為1 m/s2

C. 10~11 s內(nèi),臺秤示數(shù)F3600 N

D. 0~11 s內(nèi),電梯通過的距離為18 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某探究學(xué)習(xí)小組欲探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,他們在實驗室組裝了一套如圖所示裝置,圖中小車的質(zhì)量用M表示,鉤碼的質(zhì)量用m表示;卮鹣铝袉栴}:

(1)適當(dāng)抬高長木板,不掛鉤碼,輕推小車讓小車能在長木板上勻速下滑,是為了在掛上鉤碼后_______(選填序號)。

A.讓鉤碼受到的合外力等于細(xì)線的拉力

B.讓小車受到的合外力等于細(xì)線的拉力

C.保證小車受到的合外力為零

D.保證鉤碼受到的合外力為零

(2)要使細(xì)線的拉力約等于鉤碼的總重力,應(yīng)滿足的條件是____________

(3)某位同學(xué)經(jīng)過測量和計算得到如下表中數(shù)據(jù),請在圖中作出小車加速度與所受合外力的關(guān)系圖線____

(4)由作出的圖線可以看出,該實驗存在著較大的誤差,產(chǎn)生這樣誤差的主要原因是________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的實驗裝置探究動能定理。他們在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個光電門B,滑塊上固定一遮光條,滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連,傳感器下方懸掛鉤碼,每次滑塊都從A處由靜止釋放。

1)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d,如圖乙所示,則d= mm

2)下列實驗要求中不必要的一項是 (請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母)。

A.應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量

B.應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些

C.應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平

D.應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行

3)實驗時保持滑塊的質(zhì)量MAB間的距離L不變,改變鉤碼質(zhì)量m,測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t,通過描點作出線性圖象,研究滑塊動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系,處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出的圖象是 (請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母)。

A.作出圖象

B.作出圖象

C.作出圖象

D.作出圖象

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是

A. β衰變所釋放的電子是原子核外電子電離所形成的

B. 大量氫原子從n=3能級向低能級躍遷時最多輻射兩種不同頻率的光

C. 紫外線照射鋅板表面發(fā)生光電效應(yīng),則增大紫外線的照射強(qiáng)度時,從鋅板表面逸出光電子的最大初動能也隨之增大

D. 氫原子從較高的激發(fā)態(tài)躍遷到較低的激發(fā)態(tài)時,核外電子動能增大,氫原子總能量減少

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電池連接,電源負(fù)極接地,a處有一帶電量非常小的固定點電荷.S是閉合的。φa表示a點的電勢,F表示點電荷受到的電場力.現(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動,使兩板間的距離增大。則

A. φa變大,F變大 B. φa變大,F變小

C. φa不變,F不變 D. φa不變,F變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組要做探究小車的加速度與合外力的關(guān)系的實驗,采用的實驗裝置如圖1所示。

本實驗首先要平衡摩擦力,其目的是______

A.為了實驗時細(xì)線的拉力近似等于所掛鉤碼的重力

B.為了實驗時小車所受的合外力等于細(xì)線的拉力

C.為了實驗時小車所受的合外力等于所掛鉤碼的重力

本實驗______需要不需要鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。

該同學(xué)在研究小車運(yùn)動時打出了一條紙帶,在紙帶上每連續(xù)5個間隔取一個計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點之間的距離如圖2所示,打點計時器的頻率,則小車的平均加速度為______結(jié)果保留3位有效數(shù)字

實驗時,某同學(xué)由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,他測量得到的圖象,可能是下圖中的圖線______

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