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如图1所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2,(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)试求:
(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?
(2)若在木板(足够长)的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F,请在图2中画出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象.(写出分析过程)
(1)根据牛顿第二定律得
研究木块m:F-μ2mg=ma1
研究木板M:μ2mg-μ1(mg+Mg)=Ma2
S=
1
2
a1t2
S=
1
2
a2t2

L=S-S
联立解得:t=1s
(2)当F≤μ1(mg+Mg)时,f=0N;
当M、m都运动,而且两者刚要相对滑动时,设此时的拉力大小为F1,根据牛顿第二定律得:
对m:μ2mg=ma
对M:F11(mg+Mg)=Ma
联立解得,F1=10N,所以当μ1(mg+Mg)<F≤10N时,M、m相对静止
则有:
对整体:F-μ1(mg+Mg)=(m+M)a
对铁块:f=ma
即:f=
F
2
-1(N)
当10N<F时,m相对M滑动,此时摩擦力f=μ2mg=4N
画出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象如图.
答:
(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过1s时间铁块运动到木板的右端.
(2)铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象如图所示.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,某一小车中有一倾角为30°的斜面,当小车沿水平方向向左加速运动时,斜面上的物体m与小车始终保持相对静止,求:
(1)若物体m所受的摩擦力为零,则小车的加速度为多大?
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

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(1)在这十个连续的动作中被训航天员处于完全失重状态的时间是多少?
(2)圆弧的最小半径是多少?(实际上由于飞机在这期间有所调整和休息,所花总时间远大于这个时间,约是一小时)
(3)完成这些动作的总时间至少是多少?
(4)期间飞机的水平位移是多少?(提示:抛物线部分左右对称,上升阶段和下降阶段时间相等,水平位移相等,加速度相同,飞机在抛物线的顶端时速度在水平方向)(取g=9.75m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,平板A长l=10m,质量M=4kg,放在光滑的水平面上.在A上最右端放一物块B(大小可忽略),其质量m=2kg.已知A、B间动摩擦因数μ=0.4,开始时A、B都处于静止状态(取g=10m/s2).则
(1)若加在平板A上的水平恒力F=6N时,平板A与物块B的加速度大小各为多少?
(2)要将A从物块B下抽出来,则加在平板A上的水平恒力F至少为多大?
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

有一系列斜面,倾角各不相同,它们的底端相同,都是O点,如图所示.有一些完全相同的滑块(可视为质点)从这些斜面上的A、B、C、D…各点同时由静止释放,下列判断不正确的是(  )
A.若各斜面均光滑,且这些滑块到达0点的速率相同,则A、B、C、D…各点处在同一水平线上
B.若各斜面均光滑,且这些滑块到达0点的速率相同,则A、B、C、D…各点处在同一竖直面内的圆周上
C.若各斜面均光滑,且这些滑块到达O点的时间相同,则A、B、C、D…各点处在同一竖直面内的圆周上
D.若各斜面与这些滑块间有相同的动摩擦因数,滑到O点的过程中,各滑块损失的机械能相同,则A、B、C、D…各点处在同一竖直线上

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

平板车以速度v向正东方向匀速运动,车上一物体在水平力F作用下相对车以速度v向正南方向匀速运动(车速不变,物体没有脱离平板车).物体质量m,物体与平板车间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则(  )
A.F的大小为
2
μmg
B.F的大小为μmg
C.F的方向为东偏南45°D.F的方向为正南

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

在机场和火车站可以看到对行李进行安全检查用的水平传送带.如图,设某机场的传送带以v=6m/s的速度沿顺时针方向匀速运动,lAB=16m,某旅客以v0=2m/s的水平向右的速度将行李推上传送带A处,行李与传送带的动摩擦因数μ=0.2(行李可看作质点,g=10m/s2),则(  )
A.行李在传送带上一直做匀加速直线运动
B.行李送A处到达B处用时4s
C.行李到达B处的速度为6m/s
D.传送带将留下一段摩擦痕迹,其痕迹长为4m

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