练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    质量为M=2.5kg的一只长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.50．这时铁箱内一个质量为m=0.5kg的木块恰好能静止在后壁上（如图所示），木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为μ2=0.25．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2．求：
    （1）木块对铁箱的压力；
    （2）水平拉力F的大小．
    （3）缓慢减小拉力F，经过一段时间，木块落底后不反弹，某时刻当箱的速度为v=6m/s时撤去拉力，经1s时间木块从左侧到达右侧，则铁箱长度是多少？

    解：（1）对木块：在
    竖直方向：由相对静止得 mg=Ff=μ2FN
    ∴FN==N=20N
    由牛顿第三定律得：木块对铁箱的压力FN′=-FN=-20N，方向水平向左
    （2）对木块：在水平方向：FN=ma
    ∴a==40m/s2
    对铁箱和木块整体：F-μ1（M+m）g=（M+m）a
    故水平拉力F=（M+m）（a+μ1g）=135N
    （3）撤去拉力F时，箱和木块的速度均为v=6m/s，
    因μ1＞μ2，以后木块相对箱滑动．
    木块加速度a2=μ2g=2.5m/s2
    又铁箱加速度：a1==5.5m/s2
    铁箱减速时间为t0=v/a1=1.1s＞1s，故木块到达箱右端时，箱未能停止．
    则经t=1s木块比铁箱向右多移动距离L即铁箱长．
    即有：L=（vt-a2t2）-（vt-a1t2）=（a1-a2）t2．
    解得：L=1.5m
    答：（1）木块对铁箱的压力大是20N，方向水平向左；
    （2）水平拉力F的大小是135N．
    （3）铁箱长度是1.5m．
    分析：（1）分析木箱的受力情况：木块恰好能静止在铁箱后壁上，木块所受的静摩擦力达到最大值，竖直方向上木块受力平衡，木块所受的重力恰好等于最大静摩擦力fm，由fm=μ2FN，求出木块对铁箱的压力；
    （2）以木块为研究对象，根据牛顿第二定律求出加速度，再对铁箱和木块整体，由牛顿第二定律求出水平拉力F的大小；
    （3）撤去拉力F时，箱和木块的速度均为v=6m/s，由于μ1＞μ2，木块相对箱滑动，由牛顿第二定律分别求出木块与铁箱的加速度，由速度公式求出铁箱减速至停止所受的时间，分析1s内可知木块到达箱右端时，箱未能停止．则t=1s木块与铁箱的位移之差等于铁箱长度，由运动学公式求出．
    点评：本题要通过分析木块的状态，由牛顿第二定律求解木块对铁箱的压力和水平拉力．抓住木块与铁箱位移的关系，由牛顿第二定律和运动学公式结合研究铁箱的长度．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    质量为M=2.5kg的一只长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.50．这时铁箱内一个质量为m=0.5kg的木块恰好能静止在后壁上（如图所示），木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为μ2=0.25．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2．求：
    （1）木块对铁箱的压力；
    （2）水平拉力F的大小．
    （3）缓慢减小拉力F，经过一段时间，木块落底后不反弹，某时刻当箱的速度为v=6m/s时撤去拉力，经1s时间木块从左侧到达右侧，则铁箱长度是多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    物体的质量为m=2.5kg，静止在水平地面上．物体跟地面间动摩擦因数μ=0.2，物体受到跟地面平行的拉力F作用，F大小随时间变化规律如图所示，F的方向不变，那么下述判断正确的是（g取10m/s2）（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图甲所示，水平平台的右端安装有轻质滑轮，质量为M=2.5kg的物块A放在与滑轮相距l的平台上，现有一轻绳跨过定滑轮，左端与物块连接，右端挂质量为m=0.5kg的小球B，绳拉直时用手托住小球使其在距地面h高处静止，绳与滑轮间的摩擦不计，重力加速度为g（g取10 m/s2）．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．
    （1）某探究小组欲用上述装置测量物块与平台间的动摩擦因数．放开小球，系统运动，该小组对小球匀加速下落过程拍得同一底片上多次曝光的照片如图（乙）所示，拍摄时每隔1s曝光一次，若小球直径为20cm，求物块A与平台间的动摩擦因数μ；
    （2）设小球着地后立即停止运动，已知l=3.0m，要使物块A不撞到定滑轮，求小球下落的最大高度h？（假设小球距地面足够高，计算结果保留三位有效数字）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    质量为M=2.5kg的一只长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.50．这时铁箱内一个质量为m=0.5kg的木块恰好能静止在后壁上（如图所示），木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为μ2=0.25．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2．求：
    （1）木块对铁箱的压力；

    （2）水平拉力F的大小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网质量为M=2.5kg的一只长方体形状的铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.50．这时铁箱内一个质量为m=0.5kg的木块恰好能静止在后壁上（如图所示），木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为μ2=0.25．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2．求：
    （1）木块对铁箱的压力；
    （2）水平拉力F的大小；
    （3）使拉力F减小到120N，经过一段时间，木块落至箱底后且不反弹，之后某时刻当箱的速度为v=6m/s时撤去拉力，再经1s时间木块从铁箱左侧到达右侧，则铁箱长度是多少？

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案