【题目】如图所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数
,取g=10m/s2,试求:
(1)若给铁块一个水平向右的初速度,大小为6m/s,为使铁块与木板不分离,则木板长度至少为多少?
(2)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?
(3)若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F,通过分析和计算后,请在图中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小变化的图象。(设木板足够长)。
【答案】(1)L=3m(2)t=1s(3)
【解析】试题分析:要使两者不脱离,临界条件是当铁块运动到木板的右端时两者速度相等,该过程中铁块在摩擦力作用下做减速运动,木板在摩擦力作用下做匀加速直线运动,两者相对地面的位移差等于木板的长度,据此列式求解;根据牛顿第二定律求出木块和木板的加速度,铁块运动到木板的右端时,铁块与木板的位移之差等于板长,由位移公式列式求出时间.在木板的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F时,分析木板与铁块的状态,根据平衡条件或牛顿第二定律求出铁块所受的摩擦力f与F的关系,画出图象.
(1)要使两者不脱离,临界条件是当铁块运动到木板的右端时两者速度相等,
该过程中铁块在摩擦力作用下做减速运动,木板在摩擦力作用下做匀加速直线运动,两者相对地面的位移差等于木板的长度,
铁块的加速度
木板的加速度
当两者速度相等时, ,解得
,即末速度
铁块的位移为: ,木板的位移为
,木板的长度
,
联立解得
(2)对铁块根据牛顿第二定律可得
对木板根据牛顿第二定律可得
联立解得
(3)滑块与木板之间的最大静摩擦力:
木板与地面之间的最大静摩擦力:
当时,木板与滑块都保持静止,
当M、m都运动,而且两者刚要相对滑动时,设此时的拉力大小为,根据牛顿第二定律得:对m:
;对整体:
联立解得,所以当
时,M、m相对静止
则有:对整体: ,对铁块:
即:
当6N<F时,m相对M滑动,此时摩擦力
画出f2随拉力F大小变化的图象如图所示。
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【题目】如图是某质点运动的速度图象.由图象可求得,质点在0﹣2s内的加速度和3s末的瞬时速度分别是( )
A.4m/s2 , 4m/s
B.2m/s2 , 2m/s
C.2m/s2 , 4m/s
D.4m/s2 , 0
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【题目】关于电场强度和电势的概念,下列说法中正确的是( )
A.电场中场强相等的点,其电势一定相等
B.电场中电势相等的点,其场强一定相等
C.电势为零的地方,场强一定为零
D.电势为零的地方,场强不一定为零
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【题目】带电粒子以初速度v0垂直电场方向进入平行金属板形成的匀强电场中,它离开时偏离原方向y,偏角为φ,下列说法正确的是( )
A. 粒子在电场中做类平抛运动
B. 粒子飞过电场的时间,决定于极板长和粒子进入电场时的初速度
C. 粒子的偏移距离y,可用加在两极板上的电压控制
D. 偏角φ与粒子的电荷量和质量无关
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【题目】A,B两球在光滑水平面上沿同一直线运动,A球动量为PA=5kgm/s,B球动量为PB=7kgm/s;当A球追上B球时发生碰撞,则碰后A、B两球的动量可能是( )
A.pA=3kgm/s、pB=9kgm/s
B.pA=6kgm/s、pB=6kgm/s
C.pA=﹣2kgm/s、pB=14kgm/s
D.pA=﹣5kgm/s、pB=17kgm/s
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【题目】以下关于机械波的判断正确的是
A.波源做简谐运动形成的简谐波中,各质点的振动情况完全相同
B.横波向右传播时,处于波峰的质点也向右运动
C.机械波中质点的振动方向不断变化
D.机械波向左传播时,右边的质点比左边的质点早一些振动
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【题目】下列关于波长的说法中,正确的是
A.在一个周期内,质点在介质中沿波传播方向运动的距离为一个波长
B.在一个周期内,振动在介质中传播的距离为一个波长
C.在振动过程中,对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离等于一个波长
D.在横波中任意两个波峰之间的距离等于一个波长
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