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如图所示,质量M=8kg的长木板放在光滑水平面上,在长木板的右端施加一水平恒力F...

如图所示,质量M=8kg的长木板放在光滑水平面上,在长木板的右端施加一水平恒力F=8N,当长木板向右运动速率达到v1=10m/s时,在其右端有一质量m=2kg的小物块(可视为质点)以水平向左的速率v2=2m/s滑上木板,物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2,小物块始终没离开长木板,g取10m/s2,求:
(1)经过多长时间小物块与长木板相对静止;
(2)长木板至少要多长才能保证小物块始终不滑离长木板;
(3)上述过程中长木板对小物块摩擦力做的功.

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(1)小物块滑上长木板后先做匀减速直线运动,然后做匀加速直线运动,在整个过程中加速度不变,当木块与长木板速度相等时,两者保持相对静止.根据匀变速直线运动的速度公式求出经历的时间. (2)小物块放上木板后,在保持相对静止时间内的位移与木板的位移之差等于小物块的相对位移,即为长木板至少的长度. (3)摩擦力做功等于摩擦力乘以相对位移. 【解析】 (1)小物块的加速度为a2=μg=2m/s2,水平向右 长木板的加速度为:a1==0.5 m/s2   水平向右 令刚相对静止时他们的共同速度为v,以木板运动的方向为正方向 对小物块有:v=-v2+a2t 对木板有:v=v1+a1t 联立解得:t=8s;v=14m/s 故经过8s小物块与长木板保持相对静止. (2)此过程中小物块的位移为: x2=t=48m 长木板的位移为:x1=t=96m 所以长木板的长度至少为:L=x1-x2=48m. 故长木板至少的长度为48m. (3)由功的公式有:Wf=f•L=umgL=0.2×2×10×48J=192J. 答:(1)经过0.8s小物块与长木板相对静止; (2)长木板至少要48m才能保证小物块始终不滑离长木板; (3)上述过程中长木板对小物块摩擦力做的功为192J.
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考点分析:
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如图所示,是一小球做平抛运动的频闪照片的一部分,图中方格每小格的边长均为2cm,如果取重力加速度 g=10m/s 2,则:
(1)照片闪光的频率为______Hz;
(2)小球作平抛运动的初速度为______m/s.

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光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器.当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系,其 NQ是水平桌面,PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K,测得其宽度为d,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2
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(2)为了计算出小车的加速度,除了测量d、t1和t2之外,还需要测量    ,若上述测量量用x表示,则用这些物理量计算加速度的表达式为a=   
(3)某位同学经过测量、计算得到如下表数据,请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图象.
组别1234567
M/kg0.580.580.580.580.580.580.58
F/N0.100.150.200.250.300.350.40
a/m•s-20.130.170.260.340.430.510.59
(4)由图象可以看出,该实验存在着较大的误差,产生误差的主要原因是:
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为了测定木块A和木板B之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验,图甲为其实验装置示意图.该同学在实验中主要操作有:
A.用弹簧测力计测出木块A的重力为G=6.00N;
B.用弹簧测力计测出木板B的重力为G'=9.25N;
C.按图甲的装置安装器材,安装过程中用手按住木块和木板;
D.松开按住木块和木板的手,让其运动,并即刻读出弹簧测力计的示数
(1)该同学的上述操作中有一个步骤是多余的,有一个步骤存在错误.多余的步骤是    ,存在错误的步骤是   
(2)存在错误的步骤应该修改为:   
(3)按正确方法重新操作,弹簧测力计的示数如图乙所示,其示数为    N.
(4)根据该同学的测量数据,可得到木块A和木块B之间的动摩擦因数为   
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在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间.若计时器所用电源的频率为50Hz,则打点周期为______S,图为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点,用米尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图所示(单位:cm).由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小v4=______m/s,小车的加速度大小a=______m/s2
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B.A受到的摩擦力一直指向圆心
C.B受到的摩擦力一直指向圆心
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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