精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
如图(a)所示,在足够长的光滑水平面上,放置一长为L=1m、质量为m1=0.5kg的木板A,一质量为m2=1kg的小物体B以初速度v0滑上A的上表面的同时对A施加一个水平向右的力FAB之间的动摩擦因数为μ=0.2,g=10m/s2;小物体BA上运动的路程SF力的关系如图(b)所示。求:v0F1F2
(1)4m/s;(2)3N;(3)9N
(1)由图象可看出当F≤1N时,B物体在A板上的路程始终等于板长L,当F=1N时,刚好不从A板右端掉下,此后AB一起相对静止并加速运动。
B物体的加速度为a2A板的加速度为a1,分别由牛顿第二定律:
μm2gm2a2 ············································································································ ①
Fμm2gm1a1 ······································································································· ②
B运动的位移为S2A运动的位移为S1,经过t时间两者速度均为v,根据运动学公式:
SBt ············································································································· ③
SAt ·················································································································· ④
vv0a2ta1t········································································································· ⑤
BA上相对A向右运动的路程SSBSA ······································································ ⑥
联立①②③④⑤⑥解得:S=··············································································· ⑦
F=1N,S=1m代入,解得:v0=4m/s
(2)根据⑦式分析可知,当1N≤FF1时,随着F力增大,S减小,当FF1时,出现S突变,说明此时AB在达到共同速度后,恰好再次发生相对运动,B将会从A板左端掉下。
AB恰好发生相对运动时,B的加速度为a2,则整体加速度也为a2,由牛顿第二定律:
F1=(m1m2)a2········································································································ ⑧
联立①⑧解得解得F1=3N
(3)此时BA上运动的路程为S1==m
FF1时,物体BA板上的路程为B相对A向右运动的路程的两倍。
故当FF2时,将S=0.5S1代入⑦式解得:F2=9N
【评析】本题考查牛顿运动定律。滑块问题是物理模型中非常重要的模型,是学生物理建模能力培养的典型模型。滑块问题的解决非常灵活,针对受力分析、运动分析以及牛顿第二定律的掌握,还有相对运动的分析,特别是摩擦力的变化与转型,都是难点所在。本题通过非常规的图象来分析滑块的运动,能从图中读懂物体的运动。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列各图分别表示甲、乙、丙、丁四个物体的运动情况或其所受合外力的情况。其中(甲)图是位移-时间图象;(乙)图是速度-时间图象;(丙)图是的加速度-时间图象;(丁)图是合外力-时间图象。四幅图中的图线都是直线。从这些图象中可以判断出这四个物体的某些运动特征,则下列有关说法中正确的是
A.甲物体受到的合外力越来越大B.乙物体的加速度保持不变
C.丙物体的速度保持不变D.丁物体做的是匀变速直线运动

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为m1的物体放在A地的地面上,用竖直向上的力F拉物体,物体在竖直方向运动时产生的加速度与拉力的关系如图4中直线A所示;质量为m2的物体在B地的地面上做类似的实验,得到加速度与拉力的关系如图4中直线B所示,A、B两直线相交纵轴于同一点,设A、B两地的重力加速度分别为g1和g2,由图可知 (    )

A.
B.
C. 
D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

弹簧秤上挂一个质量m=1kg的物体,在下列各情况下,弹簧秤的示数为多少?(g=10m/s2)
(1)以5m/s的速度匀速上升或下降;
(2)以5m/s2加速度竖直加速上升;
(3)以5m/s2的加速度竖直加速下降;
(4)以重力加速度g竖直加速下降。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

图(1)表示用水平恒力F拉动水平面上的物体,使其做匀加速运动。当改变拉力的大小时,相对应的匀加速运动的加速度a也会变化,a和F的关系如图(2)所示。
小题1:该物体的质量为多少?
小题2:在该物体上放一个与该物体质量相同的砝码,保持砝码与该物体相对静止,其他条件不变,请在图2的坐标上画出相应的a——F图线。
小题3:由图线还可以得到什么物理量?(要求写出相应的表达式或数值)选题理由:学会读图,利用图象处理问题

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个劈形物体P置于固定的光滑斜面Q上,P的上表面光滑且水平,在P上放一个小物体M.现将P由静止释放,则小物体M在碰到斜面之前的运动是(   )
A.匀速直线运动
B.初速度为零的匀加速直线运动
C.自由落体运动
D.平抛运动

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

质量为103kg的车中用细线悬挂一个质量较小的球,车在水平拉力作用下在水平公路上作直线运动,此时悬线向右偏且与竖直方向成45°角,当撤去拉力后悬线向左偏且与竖直方向成45°角,求拉力的大小和方向。(g=10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

有一个人站在升降机中,发现人对升降机底板的压力超过人的重力,即出现超重现象,则升降机的运动状态可能是(  )
A.向上做减速运动B.向上做加速运动
C.向下做加速运动D.以上三种情况都有可能

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,有一质量为M的斜面a放在传感器平板C上,通过传感器可显示a、c间的作用力.斜面a上有一质量为m的木块b,斜面a和平板c均静止不动,但发现传感器示数小于(M+m)g,则由此可知木块b的运动情况可能是(  )
A.木块b正在匀速下滑
B.木块b正在沿斜面匀加速下滑
C.木块b正在沿斜面匀减速下滑
D.木块b正在沿斜面匀减速上滑

查看答案和解析>>

同步练习册答案