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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...

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.

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(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?

 

(1)(2)(3) 【解析】(1)根据牛顿第二定律,滑块相对车滑动时的加速度     滑块相对车滑动的时间                          滑块相对车滑动的距离                         滑块与车摩擦产生的内能                        由上述各式解得  (与动摩擦因数μ无关的定值) (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        ①  由几何关系有          ②                  由牛顿定律有         ③                  由①②③式代入数据解得  ,              则恒力F大小应该满足条件是  (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 ④ ⑤     ⑥ 由④⑤⑥式代入数据解得      则力F的作用时间t应满足  ,即 本题考查的是牛顿定律和匀加速直线运动的综合问题,利用牛顿第二定律和匀加速直线运动的相关计算公式即可求解;
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考点分析:
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如图所示,质量m=1kg的小物体从倾角θ=37°的光滑斜面上A点静止开始下滑,经过B点后进入粗糙水平面(经过B点时速度大小不变而方向变为水平)。AB=3m。试求:

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(1)小物体从A点开始运动到停止的时间t=2.2s,则小物体与地面间的动摩擦因数μ多大?

(2)若在小物体上始终施加一个水平向左的恒力F,发现当F=F0时,小物体恰能从A点静止出发,沿ABC到达水平面上的C点停止,BC=7.6m。求F0的大小。

(3)某同学根据(2)问的结果,得到如下判断:“当F≥F0时,小物体一定能从A点静止出发,沿ABC到达C点。”这一观点是否有疏漏,若有,请对F的范围予以补充。

(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

 

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一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央.桌布的一边与桌的AB边重合,如图所示.已知盘与桌布间的动摩擦因数为μ1,盘与桌面间的动摩擦因数为μ2.现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度的方向是水平的且垂直于AB边.若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么?(以g表示重力加速度)

 

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图13甲为一列简谐波在某一时刻的波形图,QP是波上的质点,图14-26乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象,从该时刻起,下列说法中正确的是(  ).

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A.经过0.05 s时,质点Q的加速度大于质点P的加速度

B.经过0.05 s时,质点Q的加速度小于质点P的加速度

C.经过0.1 s时,质点Q的运动方向沿y轴负方向

D.经过0.1 s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向

 

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如图12所示,足够长的圆柱形汽缸竖直放置,其横截面积为1×10-3 m2,汽缸内有质量m=2 kg的活塞,活塞与汽缸壁封闭良好,不计摩擦.开始时活塞被销子K固定于如图所示位置,离缸底12 cm,此时汽缸内被封闭气体的压强1.5×105 Pa,温度为300 K.外界大气压为1.0×105 Pa,g=10 m/s2.现对密闭气体加热,当温度升高到一定程度时,拔去销子K,活塞开始向上运动,当它最后静止在某一位置时,汽缸内气体的温度为360 K,则这时活塞离缸底的距离为多少?

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下列说法中正确的是(  ).

A.一定质量的理想气体保持压强不变,温度升高,体积一定增大

B.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动

C.第二类永动机虽然不违反能量守恒定律,但它是制造不出来的

D.液晶在光学和电学性质上表现出各向同性

 

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