【題目】如圖所示,光滑水平面上靜止放置質(zhì)量M=2kg,長(zhǎng)L=1.20m的長(zhǎng)木板A,離板右端s0=0.18m處放置質(zhì)量m=1kg的小物塊B,A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,在板右端正上方懸掛一個(gè)擋板.現(xiàn)在木板A上加一水平向右的力F,使B與擋板發(fā)生碰撞,碰后瞬間立即撤去力F和擋板,假設(shè)碰撞前后瞬間A的速度不變,B的速度大小不變、方向反向.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,B的寬度可忽略,取g=10m/s2 . 求:

(1)若B與擋板發(fā)生碰撞前,A、B恰好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),力F為多大?
(2)若F=16N,經(jīng)歷以上過(guò)程,B能否從A上掉下?若不能,B最終停在A上何處?

【答案】
(1)解: A、B恰好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),A、B間摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力.根據(jù)牛頓第二定律有:

對(duì)B:μmg=ma1

對(duì)A、B整體:F=(m+M)a1

代入數(shù)據(jù)得:F=12N

答:若B與擋板發(fā)生碰撞前,A、B恰好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),力F為12N.


(2)當(dāng)F=16N>12N時(shí),碰前A、B在F作用下發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)

碰前:B的運(yùn)動(dòng)加速度與第一次相同,s0= a1t12

B與擋板碰前速度為:v1=a1 t1

對(duì)A:F﹣μmg=Ma2

A與擋板碰前速度為:v2=a2 t1

碰后:B加速度仍為a1

對(duì)A:μmg=Ma3

兩者共速時(shí) v2﹣a3t2=﹣v1+a1t2

A、B整個(gè)過(guò)程的v﹣t如圖所示

碰前B相對(duì)A發(fā)生的相對(duì)位移△s1為圖中△OSQ的面積,則有:

△s1=

碰后B相對(duì)A發(fā)生的相對(duì)位移△s2為圖中△PST的面積,則有:

△s2=

整個(gè)過(guò)程B相對(duì)A發(fā)生的相對(duì)位移為:△s=△s1+△s2

代入數(shù)據(jù)解得:△s=0.84m

故B最終停在距A右端,有:△s+s0=0.84m+0.18m=1.02m處

答:B最終停在A板上離板右端1.02m處.


【解析】(1) A、B恰好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),A、B間摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力.把A、B看成是一個(gè)整體,進(jìn)行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律列式可以求解。
(2)B能否從A上掉下要看 AB之間的相對(duì)位移比A的長(zhǎng)度是大還是小, AB之間的相對(duì)位移大于A的長(zhǎng)度則一定會(huì)掉下來(lái),當(dāng)F=16N>12N時(shí),碰前A、B在F作用下發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),借助速度時(shí)間圖像可以求出相對(duì)位移。
【考點(diǎn)精析】掌握V-t圖象是解答本題的根本,需要知道v-t圖像:①在速度圖像中,可以讀出物體在任何時(shí)刻的速度;②在速度圖像中,物體在一段時(shí)間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與這段時(shí)間軸所圍面積的值;③在速度圖像中,物體在任意時(shí)刻的加速度就是速度圖像上所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的切線的斜率;④圖線與橫軸交叉,表示物體運(yùn)動(dòng)的速度反向;⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)或勻速直線運(yùn)動(dòng);圖線是曲線表示物體做變加速運(yùn)動(dòng).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,三個(gè)燈泡L1、L2、L3的電阻關(guān)系為R1<R2<R3 , 電感L的電阻可忽略,D為理想二極管.電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開(kāi)時(shí),下列判斷正確的是( )

A.L1逐漸變暗,L2、L3均先變亮,然后逐漸變暗
B.L1逐漸變暗,L2立即熄滅,L3先變亮,然后逐漸變暗
C.L2立即熄滅,L1、L3均逐漸變暗
D.L1、L2、L3均先變亮,然后逐漸變暗

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一理想變壓器的原,副線圈的匝數(shù)比為3:1,在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻,原線圈一側(cè)接在電壓為220V的正弦交流電源上,如圖所示,設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U,原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k,則( )

A.U=66V,k=
B.U=22V,k=
C.U=66V,k=
D.U=22V,k=

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是( )
A.根據(jù)E= ,可知,電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與電場(chǎng)力成正比
B.根據(jù)E= ,可知電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與形成電場(chǎng)的點(diǎn)電荷的電荷量成正比
C.根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理,可知合電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于分電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)
D.電場(chǎng)線就是點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,大三角劈C置于粗糙水平面上,小三角劈B置于斜面上,B的上面又放一個(gè)小木塊A,在A、B一起共同加速下滑的過(guò)程中,C靜止不動(dòng),下列說(shuō)法正確的是(

A. 木塊A受到方向向左的摩擦力

B. 木塊A對(duì)B的壓力小于A的重力

C. BC之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)

D. 水平地面對(duì)C沒(méi)有摩擦力作用

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】]一質(zhì)量為0.5kg的小球A以2.0m/s的速度和靜止于光滑水平面上質(zhì)量為1kg的另一大小相等的小球B發(fā)生正碰,碰撞后它以0.2m/s的速度反彈.則B球獲得的速度大小為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為M的小木塊,木塊靜止,如圖實(shí)線所示.現(xiàn)有一質(zhì)量為m初速度為v0的子彈自左方水平射入木塊并停留在木塊中,然后又與木塊擺起到如圖虛線所示的最大高度處,設(shè)子彈射入時(shí)間極短.求:

(1)子彈射入木塊后瞬間子彈和木塊的共同速度大小;
(2)子彈與木塊上升的最大高度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在光滑水平面上,質(zhì)量為m的小球A正以速度v0勻速運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻小球A與質(zhì)量為3m的靜止小球B發(fā)生正碰.兩球相碰后,A球的動(dòng)能恰好變?yōu)樵瓉?lái)的 .則碰后B球的速度大小是( 。
A.
B.
C.
D.無(wú)法確定

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】有兩個(gè)完全相同的帶電絕緣金屬小球A和B,帶電量QA=6.4×10﹣9C,QB=﹣3.2×10﹣9C.讓兩球接觸一下再分開(kāi),這時(shí)QA= , QB=并且在接觸的過(guò)程中有個(gè)電子從轉(zhuǎn)移到上.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案