【題目】如圖所示,傾角為θ的斜面底端固定擋板P,質(zhì)量為m的小物塊A與質(zhì)量不計(jì)的木板B疊放在斜面上,A位于B的最上端且與P相距L。已知A與B、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2,且,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,A與擋板相撞沒有機(jī)械能損失。將A、B同時(shí)由靜止釋放,求:

(1)A、B釋放時(shí),物塊A的加速度大;

(2)若A與擋板不相碰,木板的最小長度l0

(3)若木板長度為l,整個(gè)過程中木板運(yùn)動(dòng)的總路程。

【答案】(1) (2) (3),

【解析】(1)釋放木板與物塊A,它們一起加速下滑。以木板與物塊A為研究對象,設(shè)其加速度大小為a1,由牛頓第二定律有

解得

(2)在木板B與擋板未碰前,A和B相對靜止,以相同的加速度一起向下做勻加速運(yùn)動(dòng)。木板B與擋板相碰后立即靜止,A開始勻減速下滑。若物塊A到達(dá)擋板時(shí)的速度恰好為0,此時(shí)木板長度即為最小長度l0。設(shè)木板與擋板相撞瞬間速度為v,則有

木板靜止后,物塊減速下滑時(shí)的加速度大小為a2,由牛頓第二定律有

解得

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

聯(lián)立以上各式可解得

(3)分兩種情況:

,木板與擋板相撞后不反彈,物塊A一直減速直到靜止在木板上。故木板通過的路程

,木板與擋板相撞后,物塊A在木板上減速運(yùn)動(dòng)直至與擋板相撞。由于碰撞過程中沒有機(jī)械能損失,A將以撞前速率返回,并帶動(dòng)木板一起隨物塊向上減速;當(dāng)它們的速度減為零后,再重復(fù)上述過程,直至物塊A停在擋板處。物塊與木板間由于摩擦產(chǎn)生的熱量

木板與斜面間由于摩擦產(chǎn)生的熱量

根據(jù)能量守恒

解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】做自由落體運(yùn)動(dòng)的甲乙兩物體所受的重力之比為 2:1,下落高度之比為 1:2,則( )
A.下落過程中的加速度之比為 2:1
B.下落時(shí)間之比為 1:2
C.落地速度之比為1:
D.若甲乙同時(shí)下落,在甲落地前,兩者間的距離越來越近

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,質(zhì)量M=1 kg的薄木板靜止在水平面上,質(zhì)量m=1 kg的鐵塊靜止在木板的右端,可視為質(zhì)點(diǎn)。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取g=10 m/s2。現(xiàn)給鐵塊施加一個(gè)水平向左的力F。

(1)若力F從零開始逐漸增加,且鐵塊始終在木板上沒有掉下來,鐵塊受到的摩擦力f隨力F大小變化的圖象如圖乙所示,求木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1和鐵塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2

(2)在第(1)問的基礎(chǔ)上,若力F為恒力4 N,作用1 s后撤去F,最終發(fā)現(xiàn)鐵塊恰好能運(yùn)動(dòng)到木板的左端,求木板的長度L。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】把重20N的物體放在傾角為30°的粗糙斜面上,物體右端與固定在斜面上的輕彈簧相連接,如圖所示,若物體與斜面間的最大靜摩擦力為 12N,則彈簧的彈力為( )

A.可以是22N,方向沿斜面向上
B.可以是2N.方向沿斜面向上
C.可以是2N,方向沿斜面向下
D.不可能為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電飯鍋工作時(shí)有兩種狀態(tài):一種是鍋內(nèi)水燒干前的加熱狀態(tài),另一種是鍋內(nèi)水燒干后保溫狀態(tài),如圖所示是電飯鍋電路原理示意圖,K是感溫材料制造的開關(guān)。下列說法中正確的是(

A. 其中R2是供加熱用的電阻絲

B. 當(dāng)開關(guān)S接通時(shí)電飯鍋為加熱狀態(tài),S斷開時(shí)為保溫狀態(tài)

C. 要使R2在保溫狀態(tài)時(shí)的功率為加熱狀態(tài)的一半,R1/R2應(yīng)為21

D. 要使R2在保溫狀態(tài)時(shí)的功率為加熱狀態(tài)時(shí)一半,R1/R2應(yīng)為(-1:1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】處于激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)(  )

A.輻射光子,原子能量增加

B.輻射光子,原子能量減少

C.吸收光子,原子能量增加

D.吸收光子,原子能量減少

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(多選)如圖所示, 為內(nèi)阻不能忽略的電池,R1、R2、R3均為定值電阻,電表均為理想電表;開始時(shí)開關(guān)S閉合,兩個(gè)電表均有讀數(shù),某時(shí)刻發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變小,而電流表示數(shù)變大,則電路中可能出現(xiàn)的故障是( )

A. R2短路 B. R2斷路

C. R1短路 D. R3短路

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為M=1kg的長木板靜止在光滑水平面上,現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.5kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以v0=3m/s的初速度從左端沿木板上表面沖上木板,帶動(dòng)木板一起向前滑動(dòng).已知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,重力加速度g取10m/s2 . 求:

(1)滑塊在木板上滑動(dòng)過程中,長木板受到的摩擦力大小f和方向;
(2)滑塊在木板上滑動(dòng)過程中,滑塊相對于地面的加速度大小a;
(3)滑塊與木板A達(dá)到的共同速度v.

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【題目】某同學(xué)為了測量滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù),他讓該滑塊沿一豎直平面內(nèi)的光滑弧形軌道,從離水平軌道0.20m高的A點(diǎn),由靜止開始下滑,如圖所示.到達(dá)B點(diǎn)后,沿水平軌道滑行1.0m后停止運(yùn)動(dòng).若弧形軌道與水平軌道相切,且不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2,求:

(1)滑塊進(jìn)入水平軌道時(shí)的速度大小

(2)滑塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù).

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