分析 (1)對(duì)木板進(jìn)行受力分析,由牛頓第二定律求出加速度,然后由速度公式即可求出速度;
(2)求出物塊的加速度與位移,然后求出木板減速的加速度,在求出二者速度相等時(shí)的速度,最后求出木板的長(zhǎng)度;
(3)分別求出它們的位移即可求出物塊最終與木板右端的距離s.
解答 解:(1)以木板為研究對(duì)象,豎直方向:mg+mg=FN
水平方向:F-μ1FN-μ2mg=ma1
代入數(shù)據(jù)得:${a}_{1}=4m/{s}^{2}$
所以,撤去拉力時(shí),木板的速度大小:v1=a1t1=4×1=4m/s
(2)1s內(nèi)木板的位移:${x}_{1}=\frac{1}{2}{a}_{1}{t}_{1}^{2}=\frac{1}{2}×4×{1}^{2}=2$m
以物塊為研究對(duì)象,水平方向:ma2=μ2g
所以:${a}_{2}={μ}_{2}g=0.1×10=1m/{s}^{2}$
1s內(nèi)物塊的位移:${x}_{2}=\frac{1}{2}{a}_{2}{t}_{1}^{2}=\frac{1}{2}×1×{1}^{2}=0.5$m
撤去拉力后物塊將繼續(xù)加速一段時(shí)間,而木板做減速運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為a3,則:
-μ2mg-μ1•2mg=ma3
代入數(shù)據(jù)得:${a}_{3}=-5m/{s}^{2}$
設(shè)再經(jīng)過t2時(shí)間二者的速度相等,則:
v1+a3t2=a2(t1+t2)
代入數(shù)據(jù)得:t2=0.5s
t2時(shí)間內(nèi)二者的位移:${x}_{1}′={v}_{1}{t}_{2}+\frac{1}{2}{a}_{3}{t}_{2}^{2}$
${x}_{2}′=\frac{1}{2}{a}_{2}({t}_{1}+{t}_{2})^{2}-\frac{1}{2}{a}_{2}{t}_{1}^{2}$
木板的長(zhǎng)度至少為:L=x1+x1′-x2-x2′
代入數(shù)據(jù)得:L=2.25m
(3)達(dá)到相等的速度為:v′=a2(t1+t2)=1×(1+0.5)=1.5m/s
達(dá)到相等的速度后,物塊和木板都做減速運(yùn)動(dòng),直到停止,物塊的加速度小,相對(duì)于木板向右運(yùn)動(dòng),則:
木板的加速度:-μ1•2mg+μ2mg=ma4
物塊的加速度保持不變,則:${x}_{1}″=\frac{{v}^{2}}{2{a}_{4}}$,${x}_{2}″=\frac{{v}^{2}}{2{a}_{2}}$
由幾何關(guān)系:L+x1″=x2″+s
聯(lián)立得:s=1.5m
答:(1)撤去拉力時(shí),木板的速度大小是4m/s.
(2)木板的最小長(zhǎng)度L是2.25m.
(3)物塊最終與木板右端的距離是1.5m.
點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵明確木塊和木板的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和受力特點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律求解出加速度后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式規(guī)律聯(lián)立求解.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 4a、$(1+\frac{{\sqrt{2}}}{2})πa$ | B. | 3a、$(1+\frac{{\sqrt{2}}}{2})πa$ | C. | 4a、$\frac{3}{2}πa$ | D. | 3a、$\frac{3}{2}πa$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 電場(chǎng)力做正功 | |
B. | 粒子在B點(diǎn)的電勢(shì)能一定小于在A點(diǎn)的電勢(shì)能 | |
C. | 粒子在B點(diǎn)的速度一定大于在A點(diǎn)的速度 | |
D. | 粒子在A點(diǎn)和B點(diǎn)的速度大小一定相等 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)和c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同 | |
B. | c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) | |
C. | 若將一檢驗(yàn)電荷+q由a點(diǎn)移至b點(diǎn),它受到的電場(chǎng)力增大 | |
D. | 若將一電子放在d點(diǎn),它受到的電場(chǎng)力方向沿著d點(diǎn)的電場(chǎng)方向 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 三個(gè)等勢(shì)面中,a的電勢(shì)最低 | |
B. | 帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能大 | |
C. | 帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過Q點(diǎn)時(shí)大 | |
D. | 帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的加速度比通過Q點(diǎn)時(shí)大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
掛在橡皮繩下端的鉤碼個(gè)數(shù) | 橡皮繩下端的坐標(biāo)(xi/mm) | |
甲 | 乙 | |
1 | 216.5 | 216.5 |
2 | 246.7 | 232 |
3 | 284.0 | 246.5 |
4 | 335.0 | 264.2 |
5 | 394.5 | 281.3 |
6 | 462.0 | 301.0 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 | |
B. | M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì) | |
C. | 粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能等于在N點(diǎn)的動(dòng)能 | |
D. | 料子在M點(diǎn)的電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | ①②③ | B. | ②③④ | C. | ①②④ | D. | ①③④ |
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