18.如圖所示,質(zhì)量mA=2.0kg的物塊A放在水平固定桌面上,由跨過光滑定滑輪的輕繩與質(zhì)量mB=4.0kg的物塊B相連.輕繩水平拉直時用手托住物塊B,使其靜止在距地面h=0.8m的高度處,此時物塊A與定滑輪相距L.已知物塊A與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2.現(xiàn)釋放物塊B,物塊B向下運(yùn)動.求:
(1)物塊B著地前加速度的大小及輕繩對它拉力的大。
(2)物塊B著地后立即停止運(yùn)動,要求物塊A不撞到定滑輪,則L至少多長?

分析 (1)分別以物塊A和B受力分析,利用牛頓第二定律列式求解;
(2)物塊先做勻加速運(yùn)動,物塊B碰地后,A開始做勻減速運(yùn)動,到達(dá)滑輪時速度恰好為零,則L最小.

解答 解:(1)設(shè)加速度大小為a,輕繩對B拉力的大小為F,根據(jù)牛頓第二定律 有
對A:F-μmAg=mAa             ①
對B:mBg-F=mBa          ②
①②聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得:
 a=6m/s2       ③
 F=16N     
(2)設(shè)物塊B著地前的速率為v,根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式v2=2ax  有
對A:v2=2ah            ④
塊B著地后,對B由牛頓第二定律得:μmAg=mAa′⑤
根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式v2-v02=2ax得:
0-v2=2(-a′)x          ⑥
③④⑤⑥聯(lián)立解得x=2.4m        h=0.8m
由題意知:L≥h+x=2.4m+0.8m=3.2m        
所以,L至少3.2m           
答:(1)求物塊B著地前加速度的大小為6m/s2,輕繩對它拉力的大小為16N.
(2)股物塊B著地后立即停止運(yùn)動,要求物塊A不撞到定滑輪,則L至少為3.2m

點(diǎn)評 在應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)公式解決問題時,要注意運(yùn)動過程的分析,把握兩物體運(yùn)動的規(guī)律性.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,圖形區(qū)域的半徑為R,內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場下面有豎直方向的勻強(qiáng)電場,一質(zhì)量為m,電量為q的粒子(不計重力),粒子油靜止開始從A運(yùn)動到B,速度方向偏轉(zhuǎn)了60°,問:
(1)該離子帶何種電荷;
(2)粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑多大?
(3)加速電場兩極間的電壓U多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.某實驗小組利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌實驗裝置來驗證滑塊(質(zhì)量用M表示)和鉤碼(質(zhì)量用m表示)組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.做實驗時,將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器(圖中未畫出)可讀出遮光條通過光電門A、B的時間分別為△t1、△t2;滑塊運(yùn)動通過光電門B時,鉤碼未落地,用刻度尺測得兩個光電門中心之間的距離SAB,用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d.

(1)如圖乙所示,用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=2.30mm.
(2)驗證本系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為mgsAB=$\frac{1}{2}$(M+m)$[(\fracklj9ayh{△{t}_{2}})^{2}-(\fracv9ky5ng{△{t}_{1}})^{2}]$.(用題中所給物理量的符號表示).
(3)下列因素中會增大實驗誤差的是AD(填字母序號)
A.氣墊導(dǎo)軌未調(diào)水平            B.滑塊質(zhì)量M和鉤碼量m不滿足m<<M
C.選用寬度較小的遮光條         D.兩光電門之間的距離過。

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

6.在“探究求合力方法”實驗中,其中兩個步驟是:
(1)在水平放置的木板上鋪一張白紙并固定好,把橡皮條一端固定在木板上,另一端拴兩根細(xì)線,通過細(xì)線同時用兩個彈簧測力計互成角度地沿木板方向拉橡皮條,使橡皮條與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)達(dá)到某一位置O,在白紙上用記下O點(diǎn)和兩個彈簧測力計的讀數(shù)F1和F2
(2)只用一只彈簧測力計通過細(xì)繩沿木板方向拉橡皮條,使橡皮條與細(xì)線結(jié)點(diǎn)仍達(dá)到位置O,記下此時彈簧測力計的讀數(shù)F.
上述步驟中的疏漏是:未記錄F1、F2及F的方向,實驗時要保證橡皮條與細(xì)線結(jié)點(diǎn)均達(dá)到O位置,這體現(xiàn)的物理學(xué)思想方法是等效替代.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示,電荷q均勻分布在半球面上,球面的半徑為R,CD為通過半球頂點(diǎn)C與球心O的軸線,P、Q為CD軸上在O點(diǎn)兩側(cè)且離O點(diǎn)距離相等的二點(diǎn).已知帶電量為Q的均勻帶電球殼,其內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零,電勢處處相等.以無窮遠(yuǎn)為零電勢點(diǎn),則下列判斷正確的是( 。
A.P點(diǎn)與Q點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等B.P點(diǎn)與Q點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小不等
C.P點(diǎn)的電勢與Q點(diǎn)的電勢相等D.帶正電的微粒在O點(diǎn)的電勢能為零

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.下列說法正確的是( 。
A.在原子核中,結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合的越牢固
B.原子從基態(tài)躍遷到其它軌道時,電子的動能減小,勢能增大
C.鈾核(${\;}_{92}^{238}$U)衰變?yōu)殂U核(${\;}_{82}^{206}$Pb)的過程中減少了32個中子
D.一束光折射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng),可能是因為該電光頻率太小
E.用加熱、加壓或改變其化學(xué)狀態(tài)的方法都不能改變原子核衰變的半衰期

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.下列運(yùn)動物體的運(yùn)動狀態(tài)保持不變的是( 。
A.從樹枝落下的蘋果B.勻速直線行駛的列車
C.繞地球飛行的“天宮一號”D.隨“魔盤”一起轉(zhuǎn)動的旅客

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.兩個不等量異種點(diǎn)電荷位于x軸上,a帶正電,b帶負(fù)電,|qA|>|qB|,a、b相對坐標(biāo)原點(diǎn)位置對稱.取無限遠(yuǎn)處的電勢為零,下列各圖正確描述x軸上的電勢φ隨位置x變化規(guī)律的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.由于當(dāng)年實驗條件的限制,伽利略無法直接對落體運(yùn)動進(jìn)行實驗研究,而今天即使在中學(xué)實驗室里,我們也可以通過實驗來驗證落體運(yùn)動的規(guī)律,如圖是某次實驗中獲得質(zhì)量為m的小球下落時的頻閃照片,頻閃間隔是$\frac{1}{30}$s,根據(jù)此照片計算:(保留三位有效數(shù)值)
(1)小球在4.90cm位置處的速度大小為0.984m/s.
(2)小球下落的加速度大小為9.77m/s2
(3)小球在13.60cm位置處的速度大小為1.64m/s.

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同步練習(xí)冊答案