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【題目】如右圖所示一木板放置在光滑的水平桌面上，A、B兩個小物體通過不可伸長的輕繩相連，細繩平行于地面，且跨過輕滑輪，A物體放置在木板的最左端。已知木板的質量m1=20.0kg，物體A的質量m2=4.0kg，物體B的質量m3=1.0kg，物體A與木板間的動摩擦因數μ=0.5，木板長L=2m本板與物體A之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2.不計滑輪摩擦。

（1）為了使物體A隨著木板一起向左運動，現對木板施加水平向左的力F，求力F的最大值；

（2）若開始時不施加力F，在A、B、木板靜止時，用向左的水平力擊打木板一下，使木板、A向左運動，物體B上升。當物體B上升hB=1.0m(物體B未碰觸滑輪）時，物體A剛好到達木板最右端。求最初擊打木板的沖量I.

【答案】（1） （2）

【解析】試題分析：（1）物體A隨著木板一起向左運動時，三個物體的加速度大小相等，當A與木板間的靜摩擦力達到最大值時，F達到最大值，根據牛頓第二定律，先對AB整體進行研究，求出加速度，再對木板進行研究，求出力F的最大值；（3）用一個水平向左的力瞬間擊打木板， A向左做勻加速運動，木板向左做勻減速運動，由于木板與物體A之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，AB的加速度大小與（2）中加速度大小相等，由位移公式可求出B上升高度所用的時間．根據牛頓第二定律和運動學公式木板向左運動的初速度，再由動量定理求解打擊木板的這個力的沖量大小I．

（1）設A、B、木板一起運動的加速度大小為a，物體B受兩力：重力mg、繩拉力T

由根據牛頓第二定律有： ①

物體A水平方向受兩力：木板的摩擦力f、繩拉力T，根據牛頓第二定律有：②

木板水平方向受兩力：外力F、A的摩擦力f，根據牛頓第二定律有：③

①②③聯立得：，④⑤

從④⑤顯然看出，F越大，a、f越大，當⑥

代入數據，解得F的最大值為

（2）打擊木板后，物體A、B在木板的最大靜摩擦力作用下，以加速度加速運動，當物體B上升高度時，有：⑦

木板向左運動的位移為：⑧

木板在A的摩擦力作用下，做減速運動的加速度為

根據牛頓第二定律有：⑨

設打擊木板后的瞬間，木板的速度為，則 ⑩

代入數據，解得：

根據動量定理得最初擊打木板的沖量為：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩條互相平行的光滑金屬導軌位于水平面內，距離為L=0.2m，在導軌的一端接有阻值為R=0.5Ω的電阻，在x≥0處有一與水平面垂直的勻強磁場，磁感強度B=0.5T，一質量為m=0.1kg的金屬直桿垂直放置在導軌上，并以v0=2m/s的初速度進入磁場，在安培力和一垂直于桿的水平外力F的共同作用下作勻變速直線運動，加速度大小為a=2m/s2、方向與初速度方向相反。設導軌和金屬桿的電阻都可以忽略，且接觸良好。求

（1）從金屬棒進入磁場到電流為零的過程中通過電阻R的電荷量；

（2）整個過程中外力F的最大值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角θ=30°的斜面固定在地面上，長為L、質量為m、粗細均勻、質量分布均勻的軟繩AB置于斜面上，與斜面間動摩擦因數，其A端與斜面頂端平齊。用細線將質量也為m的物塊與軟繩連接，給物塊向下的初速度，使軟繩B端到達斜面頂端（此時物塊未到達地面），在此過程中

A. 物塊的速度始終減小

B. 軟繩上滑時速度最小

C. 軟繩重力勢能共減少了

D. 軟繩減少的重力勢能一定小于其增加的動能與克服摩擦力所做的功之和

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶A、B兩輪間的距離L=40 m，離地面的高度H=3.2 m，傳送帶一起以恒定的速率v0=2 m/s向右勻速運動。兩個完全一樣的滑塊P、Q由輕質彈簧相連接，用一輕繩把兩滑塊拉至最近，使彈簧處于最大壓縮狀態(tài)繃緊，輕放在傳送帶的最左端。開始時P、Q一起從靜止開始運動，t1=3 s后突然輕繩斷開，很短時間內彈簧伸長至本身的自然長度（不考慮彈簧的長度的影響），此時兩滑塊速度方向相反且Q的速度大小剛好是P的速度大小的兩倍。已知滑塊的質量是m=0.2 kg，滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數是μ=0.1，重力加速度g=10 m/s2。求：

（1）彈簧處于最大壓縮狀態(tài)時，彈簧的彈性勢能；

（2）兩滑塊落地的時間差；

（3）兩滑塊落地點間的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，固定在地面的斜面體上開有凹槽，槽內緊挨放置六個半徑均為r的相同小球，各球編號如圖。斜面與水平軌道OA平滑連接，OA長度為6r�，F將六個小球由靜止同時釋放，小球離開A點后均做平拋運動，不計一切摩擦。則在各小球運動過程中，下列說法正確的是

A. 球1的機械能守恒

B. 球6在OA段機械能增大

C. 球6的水平射程最小

D. 六個球落地點各不相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩質量均為m的小球，通過長為L的不可伸長輕繩水平相連，從某一位置處自由下落，下落過程中繩處于水平伸直狀態(tài)．在下落h高度時，繩的中點碰到水平放置的釘子O.重力加速度為g，空氣阻力不計．則(　　)

A. 兩小球從開始下落到相碰前的過程中機械能守恒

B. 從輕繩與釘子相碰到小球到達最低點的過程中，重力的瞬時功率逐漸減小

C. 兩小球相碰前瞬時，速度大小為

D. 兩小球相碰前瞬時，加速度大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】據《科技日報》報道，2020年前我國將發(fā)射8顆海洋系列衛(wèi)星，包括4顆海洋水色衛(wèi)星，2課海洋動力環(huán)境衛(wèi)星和2顆海陸雷達衛(wèi)星，以加強對黃巖島、釣魚島及西沙群島全部島嶼附近海域的監(jiān)測，設海陸雷達衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑是海洋動力環(huán)境衛(wèi)星的n倍，則在相同的時間內（ ）

A. 海陸雷達衛(wèi)星的線速度是海洋動力環(huán)境衛(wèi)星的倍

B. 海陸雷達衛(wèi)星的加速度是海洋動力環(huán)境衛(wèi)星的n2倍

C. 海陸雷達衛(wèi)星到地球球心的連線掃過的面積是海洋動力環(huán)境衛(wèi)星的倍

D. 海陸雷達衛(wèi)星到地球球心的連線掃過的面積是海洋動力環(huán)境衛(wèi)星的倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖,水平地面上有一楔形物塊a,傾角為θ=370,其斜面上有一小物塊b,b與平行于斜面的細繩的一端相連,細繩的另一端固定在斜面上.a與b之間光滑,a與b以共同速度在地面軌道的光滑段向左勻速運動.當它們剛運行至軌道的粗糙段時(物塊a與粗糙地面間的動摩擦因數為μ,g=10m/s2),則( )

A. 若μ=0.10,則細繩的拉力為零,地面對a的支持力變小

B. 若μ=0.10,則細繩的拉力變小,地面對a的支持力不變

C. 若μ=0.75,則細繩的拉力為零,地面對a的支持力不變

D. 若μ=0.80,則細繩的拉力變小,地面對a的支持力變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】均勻帶電Q的絕緣細棒AB水平放置，絲線懸掛的質量為、帶電荷量為的小球處在A點正上方的M點平衡時，懸線與豎直方向的夾角同電場力與豎直方向夾角相等，且均為37°，如圖所示。帶電棒AB在周圍空間的場強可等效為AB棒上電荷集中在某點C（未畫出）的點電荷Q形成的電場的場強，也可看成是將AB棒均分成兩段、等效為兩個點電荷形成的電場在空間某點的場強疊加，根據此方法判斷和計算，下列判斷正確的是（ ）

A. 細棒一定帶正電

B. 細棒可能帶負電

C. BM連線中點N處場強大小為，方向豎直向上

D. 將小球從M移到N，其電勢能減小

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