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20.如圖所示,將小砝碼置于桌面上的薄紙板上,用水平向右的拉力將紙板迅速抽出,砝碼的移動很小,幾乎觀察不到,這就是大家熟悉的慣性演示實驗.若砝碼和紙板的質量分別為m1和m2,各接觸面間的動摩擦因數均為μ.重力加速度為g.
(1)當紙板相對砝碼運動時,求紙板所受摩擦力的大。
(2)要使紙板相對砝碼運動,求所需拉力的大小;
(3)本實驗中,m1=0.5kg,m2=0.1kg,μ=0.2,砝碼與紙板左端的距離d=0.1m,取g=10m/s2.若砝碼移動的距離超過l=0.002m,人眼就能感知.為確保實驗成功,紙板所需的拉力至少多大?

分析 (1)應用摩擦力公式求出紙板與砝碼受到的摩擦力,然后求出摩擦力大。
(2)應用牛頓第二定律求出加速度,要使紙板相對于砝碼運動,紙板的加速度應大于砝碼的加速度,然后求出拉力的最小值.
(3)應用運動學公式求出位移,然后求出拉力大小

解答 解:(1)砝碼和桌面對紙板的摩擦力分別為:f1=μm1g,f2=μ(m1+m2)g
紙板所受摩擦力的大。篺=f1+f2=μ(2m1+m2)g
(2)設砝碼的加速度為a1,紙板的加速度為a2,
則有:f1=m1a1,F-f1-f2=m2a2
發(fā)生相對運動需要a2>a1
代入數據解得:F>2μ(m1+m2)g
(3)為確保實驗成功,即砝碼移動的距離不超過l=0.002m,紙板抽出時砝碼運動的最大距離為
x1=$\frac{1}{2}$a1t12,
紙板運動距離d+x1=$\frac{1}{2}$a2t22
紙板抽出后砝碼運動的距離x2=$\frac{1}{2}$a3t22
L=x1+x2
由題意知a1=a3,a1t1=a3t2代入數據聯立得F=22.4N
答:(1)紙板所受摩擦力的大小為μ(2m1+m2)g;
(2)所需拉力的大小F>2μ(m1+m2)g;
(3)紙板所需的拉力至少22.4N.

點評 這是2013年江蘇高考題,考查了連接體的運動,應用隔離法分別受力分析,列運動方程,難度較大.

練習冊系列答案
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10.如圖所示,相同的物塊A、B疊放在一起,放在水平轉臺上隨圓盤一起勻速轉動,它們和圓盤保持相對靜止,下列說法中正確的是( 。
A.圓盤對B的摩擦力大于B對A摩擦力
B.B所受的向心力比A大
C.圖中A對B的摩擦力是向左的
D.兩物塊所受的合力大小始終是相等的

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11.一物體從某行星表面豎直向上拋出.從拋出瞬間開始計時物體相對于拋出點的位移x與所用時間t的關系如圖所示.已知該星球半徑R=8×105Km,萬有引力常G=6.67×10-11N.m2/kg2,由圖可知( 。
A.該行星表面的重力加速度大小為2m/s2
B.該行星質量的數量級為1020Kg
C.物體拋出時的初速度大小為8m/s
D.該行星的第一宇宙速度為V1=50km/s

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8.民航客機機艙緊急出口的氣囊是一條連接出口與地面的斜面,若斜面高3.2m,斜面長5.5m,質量60kg的人沿斜面滑下時所受的阻力是240N,求人滑至低端時的速度.(請用動能定理解答)

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15.開普勒行星運動定律告訴我們:所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓,行星與太陽的連線在相等的時間內掃過相等的面積,所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等.

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5.從距地面高為4.9m處以9.8m/s的初速度水平拋出一小球,不計空氣阻力,則(  )
A.小球落地點與拋出點的水平距離為9.8m
B.小球落地點與拋出點的水平距離為4.9m
C.小球落地時的速度大小為4.9m/s
D.小球落地時的速度大小為9.8m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

12.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,如果紙帶上前面幾點比較密集,不夠清楚,可舍去前面比較密集的點,在后面取一段打點比較清楚的紙帶,同樣可以驗證.如圖所示,取O點為起始點,各點的間距已量出并標注在紙帶上,所用交流電的頻率為50Hz,g取10m/s2,重錘的質量為m(結果保留3位有效數字).

(1)打A點時,重錘下落的速度為vA=1.30m/s,重錘的動能EkA=0.845mJ.
(2)打F點時,重錘下落的速度為vF=2.28m/s,重錘的動能EkF=2.60mJ.
(3)A點到F點,重錘重力勢能的減少量△EP=1.78mJ動能的增加量為△Ek=1.76mJ.
(4)得到的結論是在誤差允許的范圍內,機械能守恒.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.某交變電流的圖象如圖2所示,則該交變電流的有效值為( 。 
A.2$\sqrt{2}$AB.4 AC.3.5$\sqrt{2}$AD.6 A

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3.如圖所示,在質量為m=1kg的物體O上系著兩條細繩.長為30cm的細繩OA的一端連著套在水平棒上可以滑動的輕質圓環(huán)A上,環(huán)與棒間的動摩擦因數為0.75;另-條細繩跨過與圓環(huán)A在同一高度,且相距50cm的光滑定滑輪B (滑輪很小,且與水平棒的距離可忽略不計),與重物C相連接,此時圓環(huán)A剛要滑動(認為最大靜摩檫力與滑動摩擦力相等).求:
(1)細繩OA的張力大小;
(2)圓環(huán)將要滑動時,重物C的質量是多少?

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