2.如圖所示,某貨場將質(zhì)量為m1=2kg的貨物(可視為質(zhì)點)從高處運送到地面,需要借助懸掛在高處的繩索,繩索長度l=3.6m,繩索末端有特殊裝置,可以使貨物運送到最低點時自動釋放貨物,水平地面上放著質(zhì)量為m2=3kg的木板,木板長度L=3m,木板左端恰好位于繩索懸掛點的正下方l=3.6m處.現(xiàn)把貨物由靜止釋放,此時繩與豎直方向夾角為α=60°,已知木板與貨物之間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.5,木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.1.設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10m/s2.求:
(1)貨物運動到最低點,還沒有釋放貨物時的繩索的拉力.
(2)木板滑行的距離.

分析 (1)在下滑過程中由動能定理求的最低點的速度,根據(jù)牛頓第二定律求的拉力;
(2)利用牛頓第二定律求的各自的加速度,利用運動學公式判斷出物塊是否能停在木板上,當停在木板上時,利用牛頓第二定律求的共同前進時的加速度,利用運動學公式即可求得前進的位移

解答 解:貨物在下滑到最低點的過程中由動能定理可知${m}_{1}gL(1-cos60°)=\frac{1}{2}{m}_{1}{v}^{2}$
在最低點由F-m1g=$\frac{{m}_{1}{v}^{2}}{L}$
聯(lián)立解得F=40N,v=6m/s
(2)貨物在木板上的加速度為${a}_{1}=\frac{{μ}_{1}mg}{{m}_{1}}=5m/{s}^{2}$
木板的加速度為${a}_{2}=\frac{{μ}_{1}{m}_{1}g-{μ}_{2}({m}_{1}+{m}_{2})g}{{m}_{2}}=\frac{5}{3}m/{s}^{2}$
達到共同速度所需時間為t,v′=v-a1t=a2t,
解得t=0.9s,v′=1.5m/s
達到最大速度時各自通過的位移為${x}_{1}=\frac{v+v′}{2}t=\frac{6+1.5}{2}×0.9=3.375m$
${x}_{2}=\frac{v′}{2}t=\frac{1.5}{2}×0.9m=0.675m$
x1-x2<3m
故木塊最終停在木板上,達到共同速度之后產(chǎn)生的共同加速度為${a}_{3}=\frac{{μ}_{2}(M+m)g}{(m+M)}=1m/{s}^{2}$
繼續(xù)滑行的距離為${x}_{3}=\frac{0-v{′}^{2}}{2{a}_{3}}=\frac{0-1.{5}^{2}}{2×1}m=1.125m$
共前進的位移為x=x2+x3=1.8m
答:(1)貨物運動到最低點,還沒有釋放貨物時的繩索的拉力為40N.
(2)木板滑行的距離為1.8m.

點評 本體主要考查了牛頓第二定律魚運動學公式,需要判斷出木塊最終是否停在木板上是解題的關(guān)鍵

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.表征物體做簡諧振動快慢的物理量是( 。
A.回復力B.振幅C.周期D.位移

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.在大氣壓為1.0×105Pa(相當于76cm水銀柱產(chǎn)生的壓強)下做托里拆利實驗,由于管中混入少量的空氣,水銀柱上方有一節(jié)空氣柱,如圖所示,這時管中稀薄氣體的壓強相當于多少厘米水銀柱產(chǎn)生的壓強?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.下列關(guān)于慣性的說法中,正確的是( 。
A.物體只有在靜止或做勻速直線運動時才有慣性
B.拋出去的物體,脫手后能繼續(xù)向遠處運動靠的是慣性
C.同一物體在地球上的慣性比在月球上的慣性大
D.物體在高速運動時不容易停下來,所以物體的速度越大,慣性越大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖甲所示,相距很近豎直放置的平行板電容器,A、B兩極板中心各開有一小孔,靠近A極板小孔有一處電子槍F,電子槍能夠持續(xù)均勻地向A、B極板內(nèi)發(fā)射出初速度為v0電子,電子的質(zhì)量為m、電量為e.在A、B兩板之間加上圖乙所示的交變電壓,其中0<k<1,U0=$\frac{m{{v}_{0}}^{2}}{6e}$;t=0時A板電勢高于B板電勢.緊靠B板水平放置的C、D極板間的電場電壓也等于U0,板長為L,兩板間距為d,距C、D極板右端$\frac{L}{2}$處垂直放置很大的熒光屏PQ.不計電子的重力和它們之間的相互作用,電子在電容器AB中的運動時間可以忽略不計.
(1)在0-T時間內(nèi),熒光屏上有兩個位置會發(fā)光,試求這兩個發(fā)光點之間的距離.
(2)只調(diào)整C、D極板的間距(仍以虛線為對稱軸),要使熒光屏上只出現(xiàn)一個光點,極板間距應滿足什么要求?
(3)撤去偏轉(zhuǎn)電場和熒光屏,當k取恰當?shù)臄?shù)值,使在0-kT和kT-T兩段時間內(nèi)發(fā)射的電子束在以后運動中的某一時刻全部重疊(不考慮電阻的碰撞),求k值.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖,勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,一端系在豎直放置的半徑為R的圓環(huán)頂點P,另一端系一質(zhì)量為m的小球,小球穿在圓環(huán)上做無摩擦的運動.設開始時小球置于A點,彈簧處于自然狀態(tài),當小球運動到最低點時速率為v,對圓環(huán)恰好沒有壓力.下列正確的是( 。
A.從A到B的過程中,小球的機械能守恒
B.從A到B的過程中,小球的機械能減少
C.小球過B點時,彈簧的彈力為mg+m$\frac{{v}^{2}}{R}$
D.小球過B點時,彈簧的彈力為mg+m$\frac{{v}^{2}}{2R}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖所示,小球C在光滑的水平直軌道上處于靜止狀態(tài).在它右邊有兩個小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連,以相同的速度v0向C球運動,C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個整體D.試判斷在這之后小球A能否向右運動.已知A、B、C三球的質(zhì)量均為m.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.一彈簧秤更換彈簧后不能直接在原來準確的均勻刻度上讀數(shù),經(jīng)測試發(fā)現(xiàn),不掛重物時,示數(shù)為2N,在彈性限度內(nèi)掛100N的重物時,示數(shù)為92N,則當掛上某重物而使示數(shù)為20N時,所掛重物的實際重為( 。
A.16.2NB.18NC.20ND.22.2N

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示質(zhì)量為m的小球從光滑的質(zhì)量為M半徑為R的半圓槽頂部A由靜止滑下.設槽與桌面間無摩擦,則(  )
A.小球運動時槽也會運動,球相對于槽靜止時槽的速度一定不為零
B.小球不可能滑到右邊最高點B
C.小球向右運動的最大距離為2R
D.小球向右運動的最大距離為 $\frac{2MR}{M+m}$

查看答案和解析>>

同步練習冊答案