【題目】如圖所示,物體1、物體3的質(zhì)量均為m=1kg,質(zhì)量為M=2 kg、長(zhǎng)度為L=1.0m的長(zhǎng)木板2與物體3通過不可伸長(zhǎng)輕繩連接.跨過光滑的定滑輪.設(shè)長(zhǎng)板2到定滑輪足夠遠(yuǎn),物體3離地面高H=6.5m,物體1與長(zhǎng)板2之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。長(zhǎng)板2在光滑的桌面上從靜止開始釋放,同時(shí)物體.(視為質(zhì)點(diǎn))在長(zhǎng)板2的左端以的初速度開始運(yùn)動(dòng).求:

(1)長(zhǎng)板2開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小;

(2)通過計(jì)算說明物體1是否會(huì)從長(zhǎng)木板2的右端落下?

(3)當(dāng)物體3落地時(shí),物體1在長(zhǎng)板2上的位置.

【答案】14m/s22)物體1不會(huì)從長(zhǎng)木板右端落下;(3)物體1在長(zhǎng)木板2的最左端.

【解析】試題分析:(1)物體1相對(duì)于2向右運(yùn)動(dòng),恰好沒有從長(zhǎng)板2的右端掉下,則知物體1滑到長(zhǎng)板2的右端時(shí),1和2速度相等.根據(jù)牛頓第二定律求出物體1的加速度和物體2和3的整體加速度,由速度相等,求出時(shí)間,由位移公式分別求出物體1和物體23的位移,兩者位移之差;

(2)判斷三個(gè)物體能否相對(duì)靜止.假設(shè)物體123相對(duì)靜止,由牛頓第二定律求出加速度和物體1所受的靜摩擦力,與最大靜摩擦力比較,可知物體1和物體2相對(duì)滑動(dòng).再求出物體1和物體23的加速度,由位移公式求出物體3落地時(shí)整體下落高度h,得到時(shí)間,并求出物體1的位移,可知物體1在長(zhǎng)木板2的最左端.

(1) 物體2和3的整體加速度為: ;

(2) 設(shè)向右為正方向,物體1的加速度: ,設(shè)經(jīng)過時(shí)間t1二者速度相等 即有:v1=v+a1t=a2t,代入數(shù)據(jù)解:t1=0.5s,v1=1m/s,物體1的位移為,物體2的位移,由于,故物體1不會(huì)從長(zhǎng)木板右端落下;

(3) 此后,假設(shè)物體123相對(duì)靜止, ,物體1受到的靜摩擦力為 Ff1=ma=3.3N>Ff=μmg=2N,故假設(shè)不成立,則知物體1和物體2相對(duì)滑動(dòng),整體下落高度h=H-x2,根據(jù),物體1的位移,由以上各式得h-x3=1m,故物體1在長(zhǎng)木板2的最左端。

點(diǎn)晴:本題是牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合,邊計(jì)算邊分析,抓住臨界狀態(tài):速度相等是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】將一個(gè)光滑的半圓形槽置于光滑的水平面上如圖,槽左側(cè)有一個(gè)固定在水平面上的物塊,F(xiàn)讓一個(gè)小球自左側(cè)槽口A點(diǎn)正上方由靜止開始落下,從A點(diǎn)落入槽內(nèi),則下列說法中正確的是(

A. 小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過程中,機(jī)械能守恒

B. 小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過程中,小球與半圓槽組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

C. 小球在半圓槽內(nèi)由B點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中,小球與半圓槽組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

D. 小球從C點(diǎn)離開半圓槽后,一定還會(huì)從C點(diǎn)落回半圓槽

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平放置的圓盤上,在其邊緣C點(diǎn)固定一個(gè)小桶,桶的高度不計(jì),圓盤半徑為R=1 m,在圓盤直徑CD的正上方,與CD平行放置一條水平滑道AB,滑道右端B與圓盤圓心O在同一豎直線上,且B點(diǎn)距離圓盤圓心的豎直高度h=1.25 m,在滑道左端靜止放置質(zhì)量為m=0.4 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),物塊與滑道的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,現(xiàn)用力F=4 N的水平作用力拉動(dòng)物塊,同時(shí)圓盤從圖示位置,以角速度ω=2π rad/s,繞通過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),拉力作用在物塊一段時(shí)間后撤掉,最終物塊由B點(diǎn)水平拋出,恰好落入圓盤邊緣的小桶內(nèi).重力加速度g取10 m/s2

(1)若拉力作用時(shí)間為0.5 s,求所需滑道的長(zhǎng)度

(2)求拉力作用的最短時(shí)間

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明和小華暑假在廣州社會(huì)實(shí)踐時(shí),發(fā)現(xiàn)一口深井.為了測(cè)出從井口到水面的距離,讓一個(gè)小石塊從井口自由落下,經(jīng)過后聽到石塊擊水的聲音.一些地點(diǎn)的重力加速度

地點(diǎn)

緯度

重力加速度

赤道

廣州

武漢

上不第

東京

北京

紐約

莫斯科

北極

)如圖所示,他們知道物理教科書中有世界各地的一些重力加速度值.你從表中發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律.

)小華認(rèn)為就是石頭自由下落的時(shí)間,并結(jié)合教科書中數(shù)據(jù)求出了井口到水面距離.求該距離.(結(jié)果保留位有效數(shù)字)

)小明考慮到聲音在空氣中傳播需要一定的時(shí)間,據(jù)此分析說明小華估算的距離是偏大還是偏小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量kg的木塊A套在水平桿上,并用輕繩將木塊與質(zhì)量kg的小球B相連。今用跟水平方向成=300角的力N,拉著球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中M、m相對(duì)位置保持不變,取g=10m/s2。求:

(1)運(yùn)動(dòng)過程中輕繩與水平方向夾角;

(2)木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ

(3)當(dāng)角為多大時(shí),力F使球和木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)的拉力最?最小拉力為多少?(只要求寫出角度的函數(shù)值)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,長(zhǎng)為L的絕緣細(xì)繩將一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球懸掛于O點(diǎn),平衡時(shí),小球位于B點(diǎn),此時(shí)繩與豎直方向的夾角為θθ<45°)。已知重力加速度為g。求:

1)小球靜止在B點(diǎn)時(shí)受到繩的拉力大小。

2)若將小球拉到O點(diǎn)等高的A點(diǎn)(此時(shí)繩拉直),然后釋放小球,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)受到繩的拉力大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為12V,電源內(nèi)阻為l.0Ω,電路中的電阻R01.5Ω,小型直流電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻為0.5Ω,閉合開關(guān)S后,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),電流表的示數(shù)為2.0A.則以下判斷中正確的是( 。

A. 電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為1.0V

B. 電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為12W

C. 電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱功率4.0W

D. 電源輸出的電功率為24W

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】已知地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍,地球的半徑約為火星半徑的2倍,則航天器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率約為( )

A. 3.5 km/s B. 5.0 km/s C. 17.7 km/s D. 35.2 km/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,置于足夠長(zhǎng)斜面上的盒子A內(nèi)放有光滑球B,B恰與盒子前、后壁接觸,斜面光滑且固定于水平地面上.一輕質(zhì)彈簧的一端與固定在斜面上的木板P拴接,另一端與A相連.今用外力推A使彈簧處于壓縮狀態(tài),然后由靜止釋放,則從釋放盒子直至其獲得最大速度的過程中

A. 彈簧的彈性勢(shì)能一直減小直至為零

B. A對(duì)B做的功等于B機(jī)械能的增加量

C. 彈簧彈性勢(shì)能的減小量等于AB機(jī)械能的增加量

D. A所受重力和彈簧彈力做功的代數(shù)和大于A動(dòng)能的增加量

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