分析 (1)根據力的平衡和滑動摩擦力公式求出水平恒力F;
(2)根據牛頓第二定律分別求出放上小物塊后M和m的加速度,進而判斷二者速度相等后的運動狀態(tài),畫出M、m以及二者共同運動的v-t圖象,
根據勻變速運動規(guī)律求出二者的共同速度和速度相等時刻,然后根據速度位移公式求出M運動的位移;
(3)根據v-t圖象求出m相對于M運動的位移即為m最終停在M上的位置.
解答 解:(1)當長木板在水平地面上勻速運動,
根據力的平衡可得,F=μ2Mg=0.3×5kg×10m/s2=15N.
(2)在M右端輕放小物塊后,在M、m速度相等之前,
對小物塊m,由牛頓第二定律得,μ1mg=ma1,
解得:a1=μ1g=0.2×10m/s2=2m/s2,
對長木板M,由牛頓第二定律得,F-μ1mg-μ2(M+m)g=Ma2,
解得:a2=-2m/s2,
假設M、m速度相等后一起做勻減速運動,
對整體,由牛頓第二定律得,F-μ2(M+m)g=(M+m)a,
解得:a=-67m/s2,
因為a1>a,所以假設成立,
則M、m的v-t圖象如圖所示:
由圖象可知,v1=a1t0=v0+a2t0,
解得:t0=2.5s,v1=5m/s,
長木板與小物塊速度相等時,長木板運動的位移:
x1=v21−v202a2=52−1022×(−2)m=754m,
長木板與小物塊一起做勻減速運動的位移:
x2=0−v212a=0−52−2×67m=17512m,
則長木板從A點到M、m都靜止時,M運動的位移:
x=x1+x2=754m+17512m=1003m.
(3)設m最終位置距M右端為x′,
x′=12v0t0=12×10×2.5m=12.5m.
答:(1)F有15N;
(2)從A點到M、m都靜止時,M運動了1003m;
(3)m最終停在距M右端12.5m的位置.
點評 本題主要考查牛頓第二定律和勻變速直線運動規(guī)律的綜合應用,解題的關鍵是判斷二者速度相等后的運動狀態(tài),充分利用v-t圖象更有利于問題的解決,有一定的難度.
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 開關S接通時,電飯鍋處于保溫狀態(tài) | |
B. | 開關S接通時,電飯鍋處于加熱狀態(tài) | |
C. | 當R1:R2=1:1時,R2在保溫狀態(tài)下的功率是加熱狀態(tài)下功率的一半 | |
D. | 當R1:R2=1:1時,R2在保溫狀態(tài)下的功率是加熱狀態(tài)下功率的四分之一 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | F2 | B. | F3 | C. | F4 | D. | F8 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 12 | B. | \frac{cosθ}{2} | C. | \frac{1}{2sinθ} | D. | \frac{tanθ}{2} |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 物塊b的重力勢能的減少量2mgh | |
B. | 物塊b的機械能減少了\frac{2}{3}mgh | |
C. | 物塊a的重力勢能的增加量小于其動能的增加量 | |
D. | a、b物塊間高度差為h時,物塊a的動能為\frac{1}{6}mgh |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 鳥有耐高壓的本領 | |
B. | 鳥腳是干燥的,所以鳥的身體不導電 | |
C. | 鳥兩腳間的電壓幾乎為零 | |
D. | 鳥身體的電阻極大,所以無電流通過 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 小球從位置“1”開始做自由落體運動 | |
B. | 小球下落全過程的平均速度大小為\frac4ioxcm4{{T}^{2}} | |
C. | 小球下落的加速度大小為\frachv9taho{{T}^{2}} | |
D. | 小球在位置“3”的瞬時速度大小為\frac{7d}{T} |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 汽車做勻速直線運動 | B. | 汽車做勻減速直線運動 | ||
C. | 汽車在t=0的速度為10m/s | D. | 汽車的速度大小為10m/s |
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