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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μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg,大小可忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,g取10m/s2,试求:

(1)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?
(2)若在铁块右端施加一个从零开始连续增大的水平向右的力F,假设木板足够长,在图中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小的变化而变化的图象。
(1)1s (2)

试题分析:(1)由牛顿第二定律:木块的加速度大小
=4m/s2 
木板的加速度大小 2m/s2   
设经过时间t铁块运动到木板的右端,则有           解得:t="1s" (3分)
(2)铁块与木板间的最大静摩擦力为:f=μmg=4N,
木板与地面间的最大静摩擦力为:F`= μ1(mg+Mg)=2N
①当F≤ μ1(mg+Mg)=2N时,A、B相对静止且对地静止,f2="F" (2分)
②当F≥2N时,设AB恰好保持相对静止(AB间的静摩擦力大达到最大)时的力为F,
以系统为研究对象,由牛顿第二定律:F-μ1(M+m)g=(M+m)a
以M为研究对象,由牛顿第二定律:f21(M+m)g=Ma
联立解得:a=2m/s2   F=6N,
所以当2N ≤ F ≤ 6N时,M、m相对静止,一起做匀加速直线运动,
加速度a===
f21(M+m)g+Ma=
③当F>6N,A、B发生相对运动,=4N 
画出f2随拉力F大小变化的如图(2分)
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

(17分)如图所示,长L=1.2 m、质量M=3 kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上,质量m=1 kg、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=10.8 N. 取g=10 m/s2,斜面足够长.求:

(1)物块经多长时间离开木板?
(2)物块离开木板时木板获得的动能.
(3)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:不详 题型:单选题

如图所示,三块完全相同的木块并排固定在水平地面上.一颗子弹以速度v,水平射入,若子弹在木块中做作匀减速运动,且穿过第三块木块后速度恰好为零,则子弹依次射入每块木块时的速度比和穿过每块木块所用的时间比分别为(  )
A.v1:v2:v3=3:2:1
B.v1:v2:v3=
C.t1:t2:t3=
D.t1:t2:t3=

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(8分)一质点由A点由静止出发沿直线AB运动,先作加速度大小为a1的匀加速直线运动,紧接着作加速度大小为a2的匀减速直线运动,抵达B点时恰好静止。如果AB的总长度是S,试求
(1)运动过程中的最大速度;
(2) 质点走完AB所用的时间t.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

的速度沿平直公路行驶的汽车,遇障碍物刹车后获得大小为的加速度,刹车后第3s内,汽车走过的路程为(    )
A.12.5mB.2mC.0.5mD.10m

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一质量为M=5.0kg的平板车静止在光滑水平地面上,平板车的上表面距离地面高h=0.8m,其右侧足够远处有一固定障碍物A.另一质量为m=2.0kg可视为质点的滑块,以v0=8m/s的水平初速度从左端滑上平板车,同时对平板车施加一水平向右、大小为5N的恒力F.当滑块运动到平板车的最右端时,两者恰好相对静止.此时车去恒力F.此后当平板车碰到障碍物A时立即停止运动,滑块水平飞离平板车后,恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.已知滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.5,圆弧半径为R=1.0m,圆弧所对的圆心角∠BOD=θ=1060,g取10m/s2,sin530=0.8,cos530=0.6,不计空气阻力,求:

(1)平板车的长度;
(2)障碍物A与圆弧左端B的水平距离;
(3)滑块运动圆弧轨道最低点C时对轨道压力的大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

足够长的水平黑色传送带处于静止状态,一白灰块(可视为质点)静止在传送带上,白灰块与传送带间有摩擦,动摩擦因数为μ。突然使传送带以恒定的速度v0做匀速直线运动,白灰块将在传送带上划下白色痕迹,经过某一时间t,令传送带突然停下,以后不再运动。在白灰块也不再运动时,传送带上白色痕迹的长度可能是(已知重力加速度为g,假设白灰块与传送带摩擦划痕过程中质量不变)
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,倾角为37º的传送带以4m/s的速度沿图示方向逆时针匀速运动。已知传送带的上、下两端间的距离为L=7m。现将一质量m=0.4kg的小木块放到传送带的顶端,使它从静止开始沿传送带下滑,已知木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25,取g="10m/s" 2。求:

(1) 木块滑到底的过程中,摩擦力对木块做的功;
(2) 木块滑到底的过程中,因摩擦产生的热量。 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(13分)如图所示,传送带与地面倾角θ=37o,从A到B长度为,传送带以=10m/s 的速率逆时针转动.在传送带上端A无初速地放一个质量为m=0.5kg的黑色煤块,它与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5.煤块在传送带上经过会留下黑色划痕 已知sin37o=0.6,g=10,(1)求煤块从A到B的时间。(2)煤块从A到B的过程中传送带上形成划痕的长度。

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