练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示．平板车长为L=6m．质量为M=10kg，上表面距离水平地面高为h=1.25m，在水平面上向右做直线运动，A、B是其左右两个端点．某时刻小车速度为vo=7.2rn/s．在此时刻对平板车施加一个方向水平向左的恒力F=50N，与此同时，将一个质量m=l kg为小球轻放在平板车上的P点（小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零）．
    .
    PB
    =
    L
    3
    ，经过一段时问，小球脱离平板车落到地面．车与地面间的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计．取g=10m/s2．求：

    （1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间；
    （2）小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间；
    （3）从小球轻放上平板车到落地瞬间，摩擦力对平板车做的功：
    分析：（1）小球离开平板车做自由落体运动，根据高度求出落地的时间．
    （2）小球在平板车上相对于地面静止，根据牛顿第二定律和运动学公式判断小球会不会从车的左端滑行，若不能滑下，结合牛顿第二定律和运动学公式求出小球从放上到离开所需的时间．
    （3）分别求出小球放上平板车到落地各个过程中平板车的位移大小，结合摩擦力做功公式求出整个过程摩擦力做功大小．
    解答：解：（1）根据h=
    1
    2
    gt2    得，
    小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间t=
    2h
    g
    =
    2×1.25
    10
    s=0.5s    ．
    （2）小球放到平板车后相对地面静止，小车的加速度a1=
    F+μ(M+m)g
    M
    =
    50+0.2×(10+1)×10
    10
    =7.2m/s2
    小车向右运动的距离为x1=
    v02
    2a1
    =
    7．22
    2×7.2
    =3.6m
    x1小于4m，所以小球不会从车的左端掉下．
    小车向右运动的时间为t1=
    v0
    a1
    =
    7.2
    7.2
    s=1s
    小车向左运动的加速度为：a2=
    F-μ(m+M)g
    M
    =
    50-0.2×(10+1)×10
    10
    =2.8m/s2
    小车向左运动的距离为x2=x1+
    L
    3
    =3.6+2m=5.6m
    小车向左运动的时间为：t2=
    2x2
    a
    =
    2×5.6
    2.8
    s=2s    ．
    故小球从放上到离开需时间t=t1+t2=3s．
    （3）小球刚离开平板车瞬间，小车的速度方向向左，大小为v2=a2t2=2.8×2=5.6m/s
    小车离开车子后，车的加速度a3=
    F-μMg
    M
    =3m/s2
    车子向左运动的距离为：x3=v2t+
    1
    2
    a3t2    =5.6×0.5+
    1
    2
    ×3×0．52=3.175m    ．
    从小球轻放上平板车到落地瞬间，摩擦力对平板车做功W=-μ（M+m）gx1-μ（M+m）gx2-μMgx3
    代入数据得，W=-265.9J．
    答：（1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间为0.5s．
    （2）小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间为3s．
    （3）从小球轻放上平板车到落地瞬间，摩擦力对平板车做的功为-265.9J．
    点评：解决本题的关键理清小球在整个过程中的运动情况，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，平板车长为L=6m，质量为M=10kg，上表面光滑并距离水平地面高为h=1.25m，在水平面上向右做直线运动，A、B是其左右两个端点．某时刻小车速度为v0=7.2m/s，在此时刻对平板车施加一个方向水平向左的恒力F=50N，与此同时，将一个质量m=1kg为小球轻放在平板车上的P点（小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），
    .
    PB
    =
    L
    3
    ，经过一段时间，小球脱离平板车落到地面．车与地面的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计．取g=10m/s2．求：

    （1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间；
    （2）小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间；
    （3）从小球轻放上平板车到落地瞬间，平板车的位移大小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?沧州三模）如图所示，平板车长为L，质量为m，上表面距离水平地面高为h，以速度v0向右做匀速直线运动，A、B是其左右两个端点．从某时刻起对平板车施加一个方向水平向左的恒力F，与此同时，将一个小球轻放在平板车上的P点（小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），
    .
    PB
    =
    L
    3
    ，经过一段时间，小球脱离平板车落到地面．已知小球下落过程中不会和平板车相碰，所有摩擦力均忽略不计．求：
    （1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间
    （2）小球落地瞬间，平板车的速度大小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，平板车长为L=6m，质量为M=10kg，上表面距离水平地面高为h=1.25m，在水平面上向右做直线运动，A、B是其左右两个端点．某时刻小车速度为v0=7.2m/s，在此时刻对平板车施加一个方向水平向左的恒力F=50N，与此同时，将一个质量m=1kg为小球轻放在平板车上的P点（小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），
    .
    PB
    =
    L
    3
    ，经过一段时间，小球脱离平板车落到地面．车与地面的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计．取g=10m/s2．求：
    （1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间；
    （2）小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间；

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （18分）如图所示，平板车长为L = 6m，质量为M = 10kg，上表面距离水平地面高为h = 1.25m，在水平面上向右做直线运动，A、B是其左右两个端点．某时刻小车速度为v0 = 7.2m/s，在此时刻对平板车施加一个方向水平向左的恒力F = 50N，与此同时，将一个质量m = 1kg为小球轻放在平板车上的P点（小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），，经过一段时间，小球脱离平板车落到地面．车与地面的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计．取g=10m/s2．求：

    （1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间；

    （2）小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间；

     

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案