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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，长L=1.6m，质量M=3kg的木板静放在光滑水平面上，质量m=1kg、带电量q=+2.5×10-4C的小滑块放在木板的右端，木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1，所在空间加有一个方向竖直向下强度为E=4.0×104N/C的匀强电场，如图所示，现对木板施加一水平向右的拉力F．取g=10m/s2，求：
    （1）使物块不掉下去的最大拉力F；
    （2）如果拉力F=11N恒定不变，小物块所能获得的最大动能．
    分析：（1）要小物块不掉下来，则小物块和木板的加速度相同，且最大拉力时加速度最大，小物块受的摩擦力提供它运动的加速度，而整体所受的拉力提供整体的加速度．
    （2）当拉力F=11N时，小物块相对于木板发生运动，则木板所受的拉力与摩擦力的合力提供木板的加速度，而小物块所受的滑动摩擦力提供小物块运动的加速度，两者的位移差等于木板的长短时小物块落下速度达到最大．
    解答：解：（1）F最大的时候物块不掉下，必是物块与木板具有共同的最大加速度a1，
    对物块来说它受的摩擦力提供它运动的加速度，则最大加速度为a1=
    f
    m
    =
    μFN
    m
    =
    μ(mg+qE)
    m
    =2m/s2
    对整体来说水平方向的摩擦归内力，故有最大的拉力F=（M+m）a1=8N．
    （2）当拉力F=11N时，木板的加速度
    a2=
    F-f
    M
    =
    F-μ(mg+qE)
    M
    =
    11-0.1×(1×10+2.5×10-4×4×104)
    3
    m/s2=3 m/s2
    而物块的加速度保持不变仍为a1=2m/s2
    设从开始运动到小物块掉下所用时间为t，
    则由
    1
    2
    a2t2-
    1
    2
    a1t2=L    得物块滑过木板所用时间
    t=
    		3.2
    s
    物块离开木板时的速度v1=a1t=2
    		3.2
    m/s
    此时小物块所能获得的最大动能为Ek1=
    1
    2
    m
    v
    2
    1
    =6.4J    ．
    答：（1）使物块不掉下去的最大拉力8N．
    （2）小物块所能获得的最大动能为Ek1=
    1
    2
    m
    v
    2
    1
    =6.4J    ．
    点评：（1）问中物块不掉下去意味着两者的加速度相同，这是该问的突破口．
    （2）问中小物块在落下前始终加速，故落下时小物块的速度最大，这是该问的突破口．另外拉力F=11N＞8N说明两者相对运动，故加速度不同．
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，长L=1.2m、质量M=3kg的木板放在倾角为37°的光滑斜面上，质量m=1kg、带电荷量q=+2.5×10-4 C的物块放在木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E=4.0×104 N/C的匀强电场．现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F=10.8N．取g=10m/s2，斜面足够长．设图示位置木板和物块的速度均为零．试求：
    （1）物块离开木板时木板获得的动能；
    （2）物块在木板上运动的过程中，由于摩擦而产生的内能．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2012?丰台区模拟）如图所示，长L=1.3m，质量M=5.0kg的平板小车A静止在光滑的水平面上，小车左端放有质量m=1.0kg的木块B（可以看作质点），木块B与小车A之间的动摩擦因数μ=0.20，现用水平恒力F拉动木块B在小车A上滑行．求：
    （1）木块B在平板小车A上滑行时，小车A的加速度大小及方向；
    （2）若F=5N，则木块B和小车A脱离时的速率分别是多少；
    （3）从木块B刚开始运动到A、B脱离的过程中，水平恒力F对木块B所做的功．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，长L=1.3m，质量M=5.0kg的平板小车A静止在光滑的水平面上，小车左端放有质量m=1.0kg的小木块B（可以看作质点），木块B与小车A之间的动摩擦因数μ=0.20，现用水平恒力F拉动木块B在小车A上滑行．求：
    （1）小木块B在平板小车A上滑行时，小车A的加速度大小、方向；
    （2）当F=
    12
    mg    时，使木块B从小车A的右端与A脱离时，小车A的动能和此过程中F对木块B做的功．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，长L=1.6m，质量M=3kg的木板静放在光滑水平面上，质量m=1kg的小物块放在木板的右端，木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1．现对木板施加一水平向右的拉力F，取g=10m/s2，求：
    （1）使物块不掉下去的最大拉力F；
    （2）如果拉力F=10N恒定不变，小物块所能获得的最大动能．

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