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如图所示,水平地面上有A、B两点,且两点间距离LAB=15m,质量m=2kg的物体(可视为质点)静止在A点,为使物体运动到B点,现给物体施加一水平F=10N的拉力,求拉力F作用的最短时间.(已知地面与物块的滑动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2.                                                                                                                

                                                             

                                                                                                                                 


解:要使F作用时间最短,则F作用一段最短时间t1后撤去该力,使物体匀减速运动t2时间在B点恰好停止.

设匀加速直线运动的加速度为a1,运动的位移为s1,由题意可得:

F﹣μmg=ma1

设撤去F后物体做匀减速直线运动的加速度大小为a2,时间为t2,位移为s2,由题意可得:

μmg=ma2

a1t1=a2t2

s1+s2=LAB

联立解得最短的时间t1=2s.

答:拉力F作用的最短时间为2s.


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


在力学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是()

    A. 伽利略发现了行星运动的规律

    B. 卡文迪许通过实验测出了引力常量

    C. 牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因

    D. 笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,以水平地面建立X轴,有一个质量为m=1kg的木块放在质量为M=2kg的长木板上,木板长L=11.5m.已知木板与地面的动摩擦因数为μ1=0.1,m与M之间的摩擦因素μ2=0.9(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).m与M保持相对静止共同向右运动,已知木板的左端A点经过坐标原点O时的速度为V0=10m/s,在坐标为X=21m处有一挡板P,木板与挡板P瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回,而木块在此瞬间速度不变,若碰后立刻撤去挡板P,g取10m/s2,求:                                                                                                           

                       

(1)木板碰挡板P时的速度V1为多少?                                                                

(2)最终木板停止运动时其左端A的位置坐标?                                                   

                                                                                                                               

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所受重力G1=8N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上.PA偏离竖直方向37°角,PB在水平方向,且连在所受重力为G2=100N的木块上,木块静止于倾角为37°的斜面上,如图所示,试求:                                  

(1)木块与斜面间的摩擦力;                                                                                    

(2)木块所受斜面的弹力.                                                                                       

                                                                     

                                                                                                                                   

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一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度和时间的关系图线如图所示,则(       )          

                                                                       

    A.  t3时刻火箭距地面最远

    B.  t2﹣t3的时间内,火箭在向下降落

    C.  t1﹣t2的时间内,火箭处于失重状态

    D.  0﹣t3的时间内,火箭始终处于失重状态

                                                                                                                                 

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机械横波某时刻的波形图如图所示,波沿x轴正方向传播,质点p的坐标x=0.32m.从此时刻开始计时.                     

(1)若每间隔最小时间0.4s重复出现波形图,求波速.                                           

(2)若p点经0.4s第一次达到正向最大位移,求波速.                                           

(3)若p点经0.4s到达平衡位置,求波速.                                                             

                                                                                          

                                                                                                                                 

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如图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片,照片左上角的三列数据如下表.表中第二列是时间,第三列是物体沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的.根据表中的数据,伽利略可以得出的结论是(    )                                                                                                                                           

1        1        32

4        2        130

9        3        298

16      4        526

25      5        824

36      6        1192

49      7        1600

64      8        2104

                                                                                                             

    A.  物体具有惯性

    B.  斜面倾角一定时,加速度与质量无关

    C.  物体运动的距离与时间的平方成正比

    D.  物体运动的加速度与重力加速度成正比

                                                                                                                                         

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在匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核发生了某种衰变,已知放射出的粒子速度方向及反冲核的速度方向均与磁场方向垂直,它们在滋场中运动的径迹是两个相内切的圆,两圆的直径之比为7:1,如图所示.则碳14的衰变方程为(  )

  A. C→e+B B. C→He+Be

  C. C→e+N D. C→H+B

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某同学用如图(甲)所示的装置验证“力的平行四边形定则”.用一木板竖直放在铁架台和轻弹簧所在平面后.其部分实验操作如下,请完成下列相关内容:

①如图甲,在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O;

②卸下钩码然后将两细绳套系在弹簧下端,用两弹簧称将轻弹簧末端拉到同一位置O,记录细绳套AO、BO的方向及两弹簧称相应的读数.图乙中B弹簧称的读数为     N;

③该同学在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丙所示,请在图丙中作出FA、FB的合力F′;

④已知钩码的重力,可得弹簧所受的拉力F如图丙所示,观察比较F和F′,得出结论.

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