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【题目】一辆平板式大货车载着一个木箱在平直公路上匀速行驶,已知木箱前部与驾驶室后部的距离为L=4m,如图所示.木箱与车厢底板的动摩擦因数为μ=0.4,假设无论木箱处于车厢的何处,车厢底板一直保持水平,且认为木箱与车厢底板的最大静摩
擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2
(1)为了使木箱在车厢底板上不发生相对滑动,货车刹车的最大加速度a为多大?
(2)若货车某次刹车的加速度恒为1.5a,为了保证木箱在此次刹车期间不撞上驾驶室,此次刹车最多持续多长时间?(设刹车后货车并没有停下来.)

【答案】
(1)

解:木箱与车厢底板的最大静摩擦力fm=μmg.

则木箱的最大加速度a=

所以货车刹车的最大加速度a为﹣4m/s2


(2)

解:当货车刹车,发生相对移动,对木箱的阻力为摩擦力,有a'=1.5a

对于木箱,相对加速度a1=a'﹣a=0.5a=2m/s2

初速度为零,则有L= ,解得t=2s


【解析】隔离对木箱分析,根据最大静摩擦力求出临界的加速度,从而得知刹车时的最大加速度.求出木箱的相对加速度,通过相对位移,结合运动学公式,求出刹车最多持续的时间.

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(2)求Ⅱ区域磁感应强度B的大小;

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(4)现撤去Ⅱ区域的电场,保留磁场但磁感应强度大小可调.假设AB极上有两种正离子,质量分别为m1m2,且m1≤4m2,电荷量均为q1.现将两种离子完全分离,同时收集更多的离子,需在CD边上放置一探测板CP(离子必须打在探测板上),如图乙所示.在探测板下端留有狭缝PD,离子只能通过狭缝进入磁场进行分离,试求狭缝PD宽度的最大值。

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