题目
题型:不详难度:来源:
⑴若μ1=0.4,μ2=0.1,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?
⑵若μ1=0.1,μ2=0.4,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?
⑶接第⑵问,若在铁块上的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F,通过分析和计算后,请在图中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小变化的图象。(设木板足够长)
答案
解析
试题分析:⑴铁块受拉力F、重力mg、木板的支持力N2和摩擦力f2作用,根据牛顿第二定律可知,在水平方向上有:F-f2=ma
在竖直方向上有:N2-mg=0
显然,此时f2为滑动摩擦力,根据滑动摩擦定律有:f2=μ2N2
联立解得:a=-μ2g=7m/s2
此时木板受重力Mg、铁块的压力N2′、摩擦力f2′,以及地面的支持力N1和摩擦力f1,在竖直方向上有:N1-Mg-N2′=0
根据牛顿第三定律有:N2′=N2,f2′=f2
解得:N1=Mg+mg=20N
由于μ1N1=8N>f2′=f2=1N,所以,木板此时静止不动
根据匀变速直线运动规律有:L=
解得:t1==s,即经过s的时间铁块运动到木板的右端
⑵由⑴中分析可知,此时铁块运动的加速度为:a2=-μ2g=4m/s2
木板运动的加速度为:a1==2m/s2
设经过时间t2铁块运动到木板的右端,根据匀变速直线运动规律和几何关系有:L=-
解得:t2==1s
⑶若F较小,则铁块和木板均处于静止状态,对整体,根据共点力平衡条件有:F≤μ1(M+m)g=2N
此时,对铁块,根据共点力平衡条件有:f2=F
若F取值适当,则铁块和木板将以相同加速度a0一起运动,对整体,根据牛顿第二定律有:F-μ1(M+m)g=(M+m)a0
对木板,根据牛顿第二定律有:f2′-μ1(M+m)g=Ma0
此时铁块与木板之间的摩擦力为静摩擦力,有:f2′=f2≤μ2mg
联立解得:2N<F≤6N,f2=+1
若F较大,则铁块和木板发生相对滑动,此时f2为滑动摩擦力,有:f2=μ2mg=4N,为定值
综上所述,作出f2随拉力F大小变化的图象如下图所示:
核心考点
试题【(17分)如图所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平面上,木板与地面间的动摩擦因数为μ1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板】;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
⑴木块分别通过位置A、B的平均速度大小;
⑵木块前端P点到达位置A时的瞬时速度;
⑶木块前端P在A、B之间运动所需的时间。
⑴小球到达杆底时重力对它做功的功率;
⑵小球与轻杆之间的动摩擦因数μ;
⑶若在竖直平面内对小球施加一个垂直于轻杆方向的恒力F,小球从静止释放后,将以大小为1m/s2的加速度向下运动,则恒力F大小为多大?
A.加速度越来越小 |
B.加速度总是与物体的运动方向相反 |
C.位移随时间均匀变化 |
D.速度随时间均匀变化 |
A.1∶4 | B.3∶5 | C.3∶4 | D.5∶9 |
(1)火车在第3 s末的速度大小是多少?
(2)火车在5s内的位移大小是多少?
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