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(12分)如图所示,正方形木板水平放置在地面上,木板的中心静置一小滑块。为将木板从滑块下抽出,需要对木板施加一个作用线通过木板中心点的水平恒力F.已知木板边长L=m,质量M= 3kg,滑块质量m=2kg,滑块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为(取g=10,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),求:

(1)水平拉力至少多大才能将木板抽出;
(2)当水平恒力F=29N时,在木板抽出时滑块能获得的最大速度.
(1)20N  (2)

试题分析:(1)能抽出木板,滑块与木板应相对滑动,当滑块达到随板运动的最大加速度时,拉力最小,
对滑块,有 ①   对木板,有 ②
解得: ③ 即能抽出木板的最小拉力应大于20N
(2)要使滑块获得的速度最大,则滑块在木板上相对的距离最大,故应沿木板的对角线方向抽木板.⑤
设此时木板加速度为a1,则有 ⑥  又 ⑦
 ⑧  解得: ⑨
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)一轻质细绳一端系一质量为m=0.05kg的小球A,另一端挂在O点,O到小球的距离为L=0.1m,小球跟水平面接触,但无相互作用,在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板,如图所示,水平距离s=2m.现有一滑块B,质量也为m,从斜面上滑下,与小球发生碰撞,每次碰后,滑块与小球速度均互换,已知滑块与挡板碰撞时不损失机械能,水平面与滑块间的动摩擦因数为μ=0.25,若不计空气阻力,并将滑块和小球都视为质点,g取10m/s2.试问:

⑴若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球第一次碰撞后,使小球恰好在竖直平面内做圆周运动,求此高度h;
⑵若滑块B从h′=5m处下滑与小球碰撞后,小球在竖直平面内做圆周运动,求小球做完整圆周运动的次数.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,小车上固定一水平横杆,横杆左端的固定斜杆与竖直方向成α角,斜杆下端连接一质量为m的小球;横杆右端用一根细线悬挂相同的小球。当小车沿水平面做直线运动时,细线与竖直方向间的夹角β(β≠α)保持不变。设斜杆、细线对小球的作用力分别为F1、F2,下列说法正确的是(    )
A.F1、F2大小相等B.F1、F2方向相同
C.小车加速度大小为gtanαD.小车加速度大小为gtanβ

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,长为L细线的一端固定在 A点,另一端系质量为m的小球,AB是过A的竖直线,且AB=L,E为AB的中点,过E作水平线 EF,在EF上某一位置钉一小钉D。现将小球悬线拉至水平,然后由静止释放,不计线与钉碰撞时的机械能损失。

(1)若钉子在E点位置,则小球经过B点前瞬间,求绳子拉力T的大小。
(2)若小球要恰好能绕钉子在竖直平面内做圆周运动,求钉子钉在D的位置离E点的距离x。
(3)保持小钉在(2)问中的D位置不变,让小球从图示的P点静止释放,当小球运动到最低点时,若细线刚好达到最大张力而断开,且小球运动的轨迹经过B点。试求细线能承受的最大张力Tm

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

喷墨打印机的结构简图如图所示,其中墨盒可以发出墨汁微滴,进入带电室。有信号输入时,此微滴经过带电室时被带上负电,带电荷量的多少由计算机按字体笔画的高低位置输入信号加以控制。带电后的微滴以一定的初速度垂直进入电场,带电微滴经过电场发生偏转后打到纸上,显示出字体。若不计空气阻力和重力,可以认为偏转电场只局限于平行板电容器的内部,忽略边缘电场的不均匀性,则下列有关说法中错误的是(       )
A.无信号输入时,微滴不带电,将直线通过偏转板而注入回流槽流回墨盒
B.带电的微滴向正极偏转
C.带电的微滴电势能将逐渐减少
D.为了使纸上的字放大,可减少极板两端的电压

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,自由落下的小球,从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧的压缩量最大的过程中,小球的速度和加速度的变化情况是
A.速度变大,加速度变小
B.速度变小,加速度变小
C.速度先变小,后变大;加速度先变大,后变小
D.速度先变大,后变小;加速度先变小,后变大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(9分)如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有一长为l的细线,细线的一端固定在O点并可绕O点转动,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,求:  

(1)小球通过最高点A时的速度vA
(2)小球通过最低点B时的速度vB
(3)小球通过最低点B时,细线对小球的拉力T

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量m=1 kg的物体在光滑平面上运动,初速度大小为2 m/s。在物体运动的直线上施以一个水平恒力,经过t=1 s,速度大小变为4 m/s,则这个力的大小可能是(  )
A.2 NB.4 NC.6 N D.8 N

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示为建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”,电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑中提上来,当夯杆底端刚到达坑口时,两个滚轮彼此分开,将夯杆释放,夯杆在自身重力作用下,落回深坑,夯实坑底,然后两个滚轮再次压紧,夯杆被提上来,如此周而复始(夯杆被滚轮提升过程中,经历匀加速和匀速运动过程)。已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4m/s,滚轮对夯杆的正压力N=2×104N,滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ=0.3,夯杆质量为m=1×103kg,坑深h=6.4m,假定在打夯的过程中坑的深度变化不大,取g=10m/s2,求:

(1)夯杆被滚轮压紧,加速上升至与滚轮速度相同时的高度;
(2)每个打夯周期中,滚轮将夯杆提起的过程中,电动机对夯杆所做的功;
(3)每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量。

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