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一质量m=50kg的滑块,以v0=10m/s的初速度从左端冲上静止在光滑的水平面上的长为L=12m,高为h=1.25m的平板车,滑块与车间的动摩擦因数为μ=0.3,平板车质量为M=150kg
(1)滑块冲上小车后小车的加速度
(2)判断滑块能否滑离小车;若能滑离,求滑块落地时距车右端的水平距离,若不能滑离求滑块相对车静止时离车右端的距离

解:物块滑上车后作匀减速运动的加速度为a1,车做匀加速运动的加速度为a2
由牛顿第二定律得μmg=ma1
μmg=Ma2
解得a1=3m/s2
a2=1m/s2
由匀变速运动规律得
v0t-a1t2-a2t2=L
v1=v0-a1t
v2=a2t
因v1>v2,即滑块速度大于车速,假设正确,滑块能从车上滑离,
滑块离开小车之后做平抛运动 h=g
落地时物块与车间距离为x=v1t2-v2t2
解得x=1m.
分析:(1)对物体和小车受力分析,由牛顿第二定律可以求得小车的加速度的大小,
(2)根据牛顿第二定律可以求得物体和小车的加速度的大小,由运动学的规律可求得物体在小车上运动的距离,从而可以判断物体要滑离小车,离开小车之后,物体将做平抛运动,由平抛运动的规律可以求得落地时物块与车间距离.
点评:本题考查了牛顿第二定律和匀变速直线运动的规律,对物体受力分析,确定物体的运动的状态,在根据匀变速直线运动的规律来求解即可.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

在南极考察活动中,需要将一工作平台移动一段距离,现有质量M=100kg的工作平台,停在水平冰面上,工作平台的水平台面离地高度h=1.25m,它与冰面的动摩擦因数为μ1=0.10,另有一质量m=50kg的小物块置于平台上,它到台尾的距离b=1.00m,与台面间的动摩擦因数μ2=0.20,如图所示.今对工作平台施一水平向右的恒定拉力,使其开始运动,一段时间后物块从台面上滑落,刚滑落时,平台已向右行进了距离s0=5.0m(取g=10m/s2).求:
(1)对工作平台所施加的恒力F大小及物块在平台上滑动用的时间;
(2)物块落地时,落地点至平台尾的水平距离s.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一平板车质量M=100kg,停在水平路面上,平板离地面的高度h=1.25m.一质量m=50kg的物块置于车的平板上,它到车尾的距离b=1.0m,与平板间的动摩擦因数μ=0.20.现对平板车施加一水平向右的恒力使车向右行驶,结果物块从车板上滑落下来.物块在平板车上滑动过程,车相对于地面向右行驶的距离是s0=2.0m.求(不计路面与车轮间及轮轴间的摩擦,g取10m/s2).
(1)物块滑动时,受的摩擦力大小和方向;
(2)刚离开车板时,平板车的速度大小;
(3)物块刚落地时,落地点到车尾的水平距离s.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?湖北模拟)在一次抗洪救灾工作中,一架直升机A用长H=50m的悬索(重力可忽略不计)系住一质量m=50kg的被困人员B,直升机A和被困人员B以v0=10m/s的速度一起沿水平方向匀速运动,如图甲所示.某时刻开始收悬索将人吊起,在5s时间内,A、B之间的竖直距离以l=50-t2(单位:m)的规律变化,取g=10m/s2
(1)求这段时间内悬索对被困人员B的拉力大小.
(2)求在5s末被困人员B的速度大小及位移大小.
(3)直升机在t=5s时停止收悬索,但发现仍然未脱离洪水围困区,为将被困人员B尽运送到安全处,飞机在空中旋转后静止在空中寻找最近的安全目标,致使被困人员B在空中做圆周运动,如图乙所示.此时悬索与竖直方向成37°角,不计空气阻力,求被困人员B做圆周运动的线速度以及悬索对被困人员B的拉力.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

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科目:高中物理 来源: 题型:

滑板项目可谓是极限运动的鼻祖,是年轻人喜爱的一种运动,某地举行滑板比赛,一质量m=50kg的选手,如图所示,从左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑,A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为R=5.0m,对应圆心角θ=106°,平台与AB连线的高度差为h=0.8m.(不计空气阻力,取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)选手平抛的初速度;
(2)选手运动到圆弧轨道最低点O时速度大小.(结果可以用根式表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?山西二模)在快乐向前冲娱乐节目中有一关为疯狂大转盘,图示为其简化模型,圆盘绕轴匀速转动时,在到圆心O的距离R=0.8m处有一质量m=50kg的人恰好能随圆盘做匀速圆周运动而不被甩出,此时圆盘的角速度ω=2rad/s.(人视为质点)
(1)求人的线速度和向心加速度.
(2)求人受到的最大静摩擦力.
(3)若人在距圆心O的距离R'=1.25m处,则在角速度不变的情况下,他能否随圆盘做匀速圆周运动,并简述理由.

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