精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
精英家教网如图所示,一质量为M=10kg,长为L=2m的木板放在水平地面上,已知木板与地面间的动摩擦因数为μ1=0.1,在此木板的右端上还有一质量为m=4kg的小物块,且视小物块为质点,木板厚度不计.今对木板突然施加一个F=24N的水平向右的拉力,g=10m/s2
(1)若木板上表面光滑,则小物块经多长时间将离开木板?
(2)若小物块与木板间的动摩擦因数为μ、小物块与地面间的动摩擦因数为2μ,小物块相对木板滑动且对地面的总位移s=3m,求μ值.
分析:(1)若木板上表面光滑,木板相对于地面静止,物快做匀加速直线运动,当物快位移为L时,物块将离开木板,利用牛顿运动定律求解.
(2)当物体间有摩擦时,分析物体的受力和运动情况,物体先在木板上做加速运动,再在地面上做匀减速运动.利用位移关系求解.
解答:解:(1)对木板受力分析,由牛顿第二定律得:F-μ1(M+m)g=Ma
由运动学公式,得L=
1
2
at2

代入数据解得:t=2s
(2)对物块为研究对象
在木板上时:μmg=ma1
在地面上时:2μmg=ma2
设物块从木板上滑下时的速度为v1,物块在木板上和地面上的位移分别为x1、x2,则:
2a1x1=
v
2
1
…①
2a2x2=
v
2
1
…②
并且满足s=x1+x2=3m…③
联立①②③解得x1=2m…④
设物块在木板上滑行时间为t1,则x1=
1
2
a1
t
2
1
…⑤
对木板为研究对象,利用牛顿第二定律得:F-μmg-μ1(M+m)g=Ma3…⑥
木板对地面的位移x=
1
2
a3
t
2
1
…⑦
x=x1+L…⑧
联立④⑤⑥⑦⑧代入数据解得:μ=
1
24
=0.042

答:(1)若木板上表面光滑,则小物块经2s时间将离开木板.
(2)若小物块与木板间的动摩擦因数为μ、小物块与地面间的动摩擦因数为2μ,小物块相对木板滑动且对地面的总位移s=3m,μ为0.042.
点评:解决本题的关键理清物块在整个过程中的运动情况,关键是受力分析,根据受力判断其运动情况,利用牛顿运动定律灵活求解.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一质量为m,带电荷量为+q的小物体,在水平方向的匀强磁场B中,从倾角为
mg
IL
=
0.4
2×0.2
的绝缘光滑足够长的斜面上由静止开始下滑,求:
(1)此物体在斜面Q上运动的最大速度.
(2)此物体在斜面上运动的距离.
(3)此物体在斜面上运动的时间.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一质量为m=0.016kg、长L=0.5m、宽d=0.1m、电阻R=0.1Ω的矩形线圈,从h1=5m的高处由静止开始下落,然后进入高度为h2(h2>L)的匀强磁场.下边刚进入磁场时,线圈正好作匀速运动.线圈的下边通过磁场所经历的时间t=0.15s.取g=10m/s2
(1)求匀强磁场的磁感应强度B.
(2)求线圈的下边刚离开磁场的瞬间,线圈的加速度的大小和方向.
(3)在线圈的下边通过磁场的过程中,线圈中产生的焦耳热Q是多少?通过线圈的电荷量q是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一质量为m的物块恰好沿着倾角为θ的斜面匀速下滑.现对物块施加一个竖直向下的恒力F.则物块(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平恒力F的作用下,从最低点A点拉至B点的过程中,力F所做的功为(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,一质量为m=1.0×10-2kg,带电量为q=1.0×10-6C的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向成37°角.小球在运动过程电量保持不变,重力加速度g取10m/s2
(1)求电场强度E.
(2)若在某时刻将细线突然剪断,求经过1s时小球的速度大小v及方向.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

查看答案和解析>>

同步练习册答案