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如图所示,质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面上,在木板的右端放置一个质量m...

如图所示,质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面上,在木板的右端放置一个质量m=1kg大小可以忽略的铁块,铁块与木板之间的摩擦因数μ=0.4,在铁块上加一个水平向左的恒力F=8N,铁块在长L=6m的木板上滑动。取g=10m/s2。求:

(1)经过多长时间铁块运动到木板的左端.

(2)在铁块到达木板左端的过程中,恒力F对铁块所做的功.

 

(1)2s(2)64J 【解析】试题分析:(1)由牛顿第二定律要分别求得两物体的加速度,则由位移公式可求得两物体位移的表达式,由两位移间的关系可求得时间; (2)求得铁块的位移,由功的公式可求得恒力所做的功; 【解析】 (1)铁块与木板间的滑动摩擦力f=μmg=4N 铁块的加速度a1=; 木板的加速度a2=m/s2; 铁块滑到木板左端的时间为t,则a1t2﹣a2t2=L 代入数据解得:t=2s (2)铁块位移s1=a1t2=×4×22=8m 恒力F做的功W=Fs1=8×8J=64J 答:(1)经过2s时间铁块运动到木板的左端. (2)在铁块到达木板左端的过程中,恒力F对铁块所做的功是64J. 【点评】本题要注意正确区分两物体的受力情况及运动情况,注意力、质量等物理量的同一性,不能将其他物体受力强加在某一物体上.  
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考点分析:
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如图所示,物体A放在足够长的木板B上,木板B静止于水平面。t=0时,电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B,使它做初速度为零,加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动。已知A的质量mAB的质量mg均为2.0kg,AB之间的动摩擦因数μ1=0.05,B与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.1,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度g取10m/s2。求

(1)物体A刚运动时的加速度aA

(2)t=1.0s时,电动机的输出功率P

(3)若t=1.0s时,将电动机的输出功率立即调整为P=5W,并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变,t=3.8s时物体A的速度为1.2m/s。则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移为多少?

 

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跳绳是一种健身运动。设某运动员的质量是50kg,他一分钟跳绳180次。假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5,则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是__________W(g取10m/s2)。

 

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如图所示,质量为m的物体A静止在地面上,其上表面竖直连接着一根长L、劲度系数为k的轻弹簧,现用手拉着弹簧上端P将物体缓慢提高h,则物体的重力势能增加了______,人对弹簧拉力所做的功______物体克服重力所做的功(填“大于”“小于”或“等于”).若弹簧的上端P点升高了H,物体恰已离开地面,则物体的重力势能增加了_____;人对弹簧拉力所做的功_______mgH(填“大于”“小于”或“等于”).

 

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如图所示是某同学探究动能定理的实验装置.已知重力加速度为g,不计滑轮摩擦阻力,该同学的实验步骤如下:

a.将长木板倾斜放置,小车放在长木板上,长木板旁放置两个光电门AB,砂桶通过滑轮与小车相连.

b.调整长木板倾角,使得小车恰好能在细绳的拉力作用下匀速下滑,测得砂和砂桶的总质量为m.

c.某时刻剪断细绳,小车由静止开始加速运动.

d.测得挡光片通过光电门A的时间为Δt1,通过光电门B的时间为Δt2,挡光片宽度为d,小车质量为M,两个光电门AB之间的距离为L.

e.依据以上数据探究动能定理.

(1)根据以上步骤,你认为以下关于实验过程的表述正确的是________

A.实验时,先剪断细绳,后接通光电门

B.实验时,小车加速运动的合外力为FMg

C.实验过程不需要测出斜面的倾角

D.实验时,应满足砂和砂桶的总质量m远小于小车质量M

(2)小车经过光电门AB的瞬时速度为vB________vA________.如果关系式___________在误差允许范围内成立,就验证了动能定理.

 

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小明研究小车在水平长木板上运动所受摩擦力的大小,选用的实验器材是:长木板、总质量为m的小车、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺。器材安装如图甲所示。

(1)主要的实验过程:

①用游标卡尺测量挡光片宽度d,读数如图乙所示,则d=________mm。

②让小车从斜面上某一位置释放,读出小车通过光电门时数字毫秒计示数t。

③用刻度尺量出小车停止运动时遮光板与光电门间的距离L。

④求出小车与木板间摩擦力f=_______(用物理量的符号表示)。

(2)实验中,小车释放的高度应该适当_______(选填“高”或“低”)些。

 

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