题目
题型:泗阳县一模难度:来源:
(1)证明:若滑块最终停在小车上,滑块和车摩擦产生的内能与动摩擦因数μ无关,是一个定值.
(2)已知滑块与车面间动摩擦因数μ=0.2,滑块质量m=1kg,车长L=2m,车速v0=4m/s,取g=10m/s2,当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F,要保证滑块不能从车的左端掉下,恒力F大小应该满足什么条件?
(3)在(2)的情况下,力F取最小值,要保证滑块不从车上掉下,力F的作用时间应该在什么范围内?
答案
μmg |
m |
滑块相对车滑动的时间 t=
v0 |
a |
滑块相对车滑动的距离 s=v0t-
| ||
2a |
滑块与车摩擦产生的内能 Q=μmgs
由上述各式解得 Q=
1 |
2 |
v | 20 |
(2)设恒力F取最小值为F1,滑块加速度为a1,此时滑块恰好到达车的左端,则
滑块运动到车左端的时间 t1=
v0 |
a1 |
由几何关系有 v0t1-
v0 |
2 |
L |
2 |
由牛顿定律有 F1+μmg=ma1③
由①②③式代入数据解得 t1=0.5s,F1=6N
则恒力F大小应该满足条件是 F≥6N
(3)力F取最小值,当滑块运动到车左端后,为使滑块恰不从右端滑出,相对车先做匀加速运动(设运动加速度为a2,时间为t2),再做匀减速运动(设运动加速度大小为a3).到达车右端时,与车达共同速度.则有F1-μmg=ma2④
μmg=ma3⑤
1 |
2 |
t | 22 |
| ||||
2a3 |
由④⑤⑥式代入数据解得t2=
| ||
3 |
则力F的作用时间t应满足 t1≤t≤t1+t2,即0.5s≤t≤1.08s
核心考点
试题【在水平长直的轨道上,有一长度为L的平板车在外力控制下始终保持速度v0做匀速直线运动.某时刻将一质量为m的小滑块轻放到车面的中点,滑块与车面间的动摩擦因数为μ.(】;主要考察你对匀变速直线运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
A. | B. | C. | D. |
的速度向右匀速运动;而物体B此时速度vB=10m/s,由于摩擦力的作用向右做匀减速
运动,加速度的大小为2m/s2,下列说法正确的是( )
A.物体B在5 s末停下来 |
B.在B停下来之前,A、B间的距离一直减小 |
C.A在7 s末追上B |
D.A在8 s末追上B |
(1)物体运动过程中速度达到传送带的速度所需的时间;
(2)物体到达B点时的速度大小.
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