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(11分)、质量为M,长度为L的木板置于光滑的水平地面上,在木板的左端放有一个质...

(11分)、质量为M,长度为L的木板置于光滑的水平地面上,在木板的左端放有一个质量为m的木块,开始时小木块和木板都处于静止状态。某时刻,用一水平恒力将小木块从左端推向右端。如图17所示。若小木块与木块之间的动摩擦因素为u,且认为两者之间静摩擦力最大值与其间滑动摩擦力相等,试求:

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(1)若能将小木块推向木板右端,水平恒力的最小值F0多大?

(2)若实际所用推力为F(F>F0),小木块滑到木板右端时木板的速度多大?

 

(1)(1+)umg(2) 【解析】(1)小木块与木板之间的静摩擦力的最大值为F­m=μN=μmg,木板能够产生的加速度的最大值为aM==μg.为使小木板能滑向木板右端,小木块加速度a>aM,(2分) 即  F-f=ma>maM 故  F>f+maM=umg+umg=(1+)umg ,(4分) 得推力最小值为    F0=(1+)umg(5分) (2)因F>F0,小木块将在木板上滑动,小木块与木板的加速度分别为 a=      =(7分) 设小木块在木板上滑行时间为t,由运动关系有: (a-a') V=(9分) 解以以各式得:V==(11分) 本题考查牛顿第二定律,木块和木板之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当两者发生相对滑动式两者间的相互作用力为最大静摩擦力,此时还可以用整体隔离法求解,当拉力较大时两者间的相互作用力为滑动摩擦力,由牛顿第二定律和运动学公式求解
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(10分)如图16所示,圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平地面上,轨道半径为R,MN为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A以某一初速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M后飞出轨道,落地点到N点的距离为4R.忽略圆管内径,不计空气阻力及各处摩擦,已知重力加速度为g.求:

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(1)小球从飞出轨道到落地的时间t.

(2)小球从M点飞出时的速度大小v.

(3)小球在轨道最高点M时对轨道的压力F.

 

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(10分)如图15所示,将一条轻而柔软的细绳一端固定在天花板上的A点,另一端固定在竖直墙上的B点,A和B到O点的距离相等,绳长为OA的两倍.滑轮的大小与质量均可忽略,滑轮下悬挂一质量为m的重物.设摩擦力可忽略,求平衡时绳所受的拉力为多大?

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(6分)在研究平抛运动的实验中,某同学用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为L.小球在平抛运动途中的几个位置如图14中的a、b、c、d所示,则小球平抛初速度的计算式为v0 大小为=                 ;小球经过c点时的速度VC大小为______  _____(均用L、g表示).

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(3分)某学生在用打点计算器测量物体的加速度的实验中,实验纸带如图13,取O为起始计数点,每隔相同时间T的计数点分别为A、B、C、D、E、F,每相邻两点间距离依次为S1、S2、S3、S4、S5、S6,若取每隔3T的时间计算加速度,则平均加速度为________      

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质量为m的铝球用细线悬挂静止在足够深的油槽中(如图12甲),某时刻剪断细线,铝球开始在油槽中下沉运动,通过传感器得到铝球的加速度随下沉速度变化的图像如乙所示,已知重力加速度为g,根据上述信息,下列说法正确的是(     )。

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A.铝球下沉的速度一直增大。

B.开始释放时,铝球加速度a0 =g。

C.铝球下沉过程所受到油的阻力f=ma0v/v0

D.铝球下沉过程中油的阻力大小不变。

 

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