(本小题12分)在光滑水平地面上,静止着一个质量为M =" 4" kg的小车.如图所示,在车的最右端有一个质量为m =" 1" kg的大小不计的物体,已知物体与
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(本小题12分)在光滑水平地面上,静止着一个质量为M =" 4" kg的小车.如图所示,在车的最右端有一个质量为m =" 1" kg的大小不计的物体,已知物体与
题型:不详
难度:
来源:
(本小题12分)在光滑水平地面上,静止着一个质量为M =" 4" kg的小车.如图所示,在车的最右端有一个质量为m =" 1" kg的大小不计的物体,已知物体与小车之间的动摩擦因数为0.2,小车的长度L =" 2" m,
(1)要使物体相对于小车滑动,作用在小车上的水平恒力F至少要多大?
(2)现在用恒定的水平力F =" 14" N向右拉动小车,求F拉动3s时,小车的速度多大? (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力). (g =" 10" m/s
2
)
答案
(1)F至少为10N
(2)9.5m/s
解析
本题考查力与运动的结合,首先以整体为研究对象,求得加速度后根据运动学公式求解位移和速度,当m脱离小车后两个物体的受力都会发生变化,再次进行受力分析后根据牛顿第二定律和运动学公式求解,具体步骤如下
假设M、m一起向前加速,则加速度a为:
由
得:
以m为研究对象,加速度由静摩擦力提供,最大值为
由
得:
因
,故M、m不可能一起向前加速,m将在M上滑动
以m为研究对象,受力如图:
,
,可得
以M为研究对象,受力如图
得
,设m滑下M时所用时间为t,则
解得
此时小车的速度
M滑下后车的加速度
3s时车的速度
举一反三
(本小题14分)如图所示为车站使用的水平传送带的模型,它的水平传送带的长度为L="8" m,传送带的皮带轮的半径均为R=0.2 m,传送带的上部距地面的高度为h=0.45 m,现有一个旅行包(视为质点)以v
0
="10" m/s的初速度水平地滑上水平传送带。已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为µ=0.6. (g取10 m/s
2
.)试讨论下列问题:
(1)若传送带静止,旅行包滑到B端时,人若没有及时取下,旅行包将从B端滑落。则包的落地点距B端的水平距离为多少?
(2)设皮带轮顺时针匀速转动,并设水平传送带长度仍为8 m,旅行包滑上传送带的初速度恒为10 m/s。当皮带轮的角速度ω值在什么范围内,旅行包落地点距B端的水平距离始终为(1)中所求的水平距离?若皮带轮的角速度ω
1
="40" rad/s,旅行包落地点距B端的水平距离又是多少?
(3)设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动,在图所示的坐标系中画出旅行包落地点距B端的水平距离s随皮带轮的角速度ω变化的图象.
题型:不详
难度:
|
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(14分)如右图所示,一辆上表面光滑的平板小车长L=2 m,车上左侧有一挡板,紧靠挡板处有一可看成质点的小球.开始时,小车与小球一起在水平面上向右做匀速运动,速度大小为v
0
=5 m/s.某时刻小车开始刹车,加速度大小a=4 m/s
2
.经过一段时间,小球从小车右端滑出并落到地面上.求:
(1)从刹车开始到小球离开小车所用的时间;
(2)小球离开小车后,又运动了t
1
=0.5 s落地.小球落地时落点离小车右端多远?
题型:不详
难度:
|
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如图,在光滑水平面上,放着两块长度相同,质量分别为M
1
和M
2
的木板,在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块,开始时,各物均静止,今在两物体上各作用一水平恒力F
1
、F
2
,当物块和木板分离时,两木板的速度分别为v
1
和v
2
,,物体和木板间的动摩擦因数相同,下列说法正确的是
A.若F
1
=F
2
,M
1
>M
2
,则v
1
>v
2
,;
B.若F
1
=F
2
,M
1
<M
2
,则v
1
>v
2
,;
C.若F
1
>F
2
,M
1
=M
2
,则v
1
>v
2
,;
D.若F
1
<F
2
,M
1
=M
2
,则v
1
>v
2
,;
题型:不详
难度:
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如图所示,一轻绳两端各系重物A和B,挂在汽车顶部的定滑轮上,绳的质量及滑轮摩擦均不计,m
A
>m
B
,A静止在汽车底板上,轻绳呈竖直方向。当汽车在水平公路上匀速行驶时,A对汽车底板的压力为________,汽车以加速度a 向右匀加速运动时,A仍在原来的位置相对车底静止,此时A对车底的压力为_________。
题型:不详
难度:
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如图所示,有一质量为M的斜面a放在传感器平板C上,通过传感器可显示a、c间的作用力。斜面a上有一质量为m的木块b,斜面a和平板c均静止不动,但发现传感器示数小于(M+m)g,则由此可知木块b的运动情况可能是 ( )
A.木块b正在匀速下滑
B.木块b正在沿斜面匀加速下滑
C.木块b正在沿斜面匀减速下滑
D.木块b正在沿斜面匀减速上滑
题型:不详
难度:
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