一质量M=100kg的平板小车停在光滑水平路面上,车身平板离地面高度h=1.25m.一质量m=50kg的小物块置于车的平板上且距车尾s=1m.已知物块与平板间的

一质量M=100kg的平板小车停在光滑水平路面上,车身平板离地面高度h=1.25m.一质量m=50kg的小物块置于车的平板上且距车尾s=1m.已知物块与平板间的

题型:不详难度:来源:
一质量M=100kg的平板小车停在光滑水平路面上,车身平板离地面高度h=1.25m.一质量m=50kg的小物块置于车的平板上且距车尾s=1m.已知物块与平板间的动摩擦因数μ=0.2.现对车头施加一大小为500N的水平恒力F作用,一段时间后,物体从车尾滑落并掉至地面上.求:(取g=10m/s2
(1)物块在小车上时,物块和小车的加速度大小分别为多少?
(2)物块离开小车时,物块和小车的速度大小分别为多少?
(3)物块落地时和小车的水平距离为多少?
答案
(1)设物块与车板间的摩擦力为f,则有
F-f=M a1
f=μmg
解得:a1=4 m/s2
设车启动至物块离开车板经历的时间为t1,物块的加速度为a2,则
f=ma2 
解得:a2=2 m/s2
(2)滑块与平板小车相对滑动过程,有:
1
2
a1t12-
1
2
a2t12=S
解得:t1=1 s
物块离开车板时刻,车和物块的速度分别
v1=a1t1=4m/s
v2=a2t1=2m/s
(3)物块离车板后作平抛运动,所经历的时间为t2,走过的水平距离为s2,则
s2=vt2
h=
1
2
gt22
解之得:t2=0.5s  s2=1m
在这段时间内车的加速度 a3=
F
M
=5 m/s2
车运动的距离s1=v1t2+
1
2
a3t22=2.625m
s=s1-s2=1.625 m
答:(1)物块滑落前,物块的加速度大小为2 m/s2,平板车的加速度的大小为4 m/s2
(2)物块离开平板车时,车的速度v1为4m/s,物块的速度v2的大小为2m/s;
(3)物块落地点到车尾的水平距离s为1.625 m.
举一反三
在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动定律”的实验时,下列说法中正确的是 (  )
A.平衡摩擦力时,应将砝码及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上;
B.连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行;
C.平衡摩擦力后,长木板的位置不能移动;
D.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车.
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航空母舰上的飞机跑道长度有限.飞机回舰时,机尾有一个钩爪,能钩住舰上的一根弹性钢索,利用弹性钢索的弹力使飞机很快减速.若飞机的质量为M=4.0×103kg,同舰时的速度为v=160m/s,在t=2.0s内速度减为零,弹性钢索对飞机的平均拉力F=______N(飞机与甲板间的摩擦忽略不计).
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如图所示,质量为10kg的物体,与水平面间的动摩擦因数μ=0.1.当受到50N、与水平方向成37°角的拉力F的作用时,物体由静止开始沿水平面做直线运动.求经过2s后,物体运动了多远?(sin37°=0.6,g=10m/s2
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一个质量为m=20kg的物体,以v0=2m/s的初速度沿倾角θ=370的斜面匀加速滑下,经过t=5s的时间时物体的速度v=12m/s,(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
求:(1)物体下滑的加速度;
(2)物体受到的阻力;
(3)物体与斜面间的动摩擦因数.
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在电梯内,一人站在称量体重的磅秤上,发现自己的体重减轻了20%,由此得出以下几种判断,其中正确的是(  )
A.电梯正以0.8g的加速度加速上升
B.电梯正以0.8g的加速度减速下降
C.电梯正以0.2g的加速度加速下降
D.电梯正以0.2g的加速度减速上升

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