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如图所示,有一质量为M=2kg的平板小车静止在光滑的水平地面上,现有质量均为m=...

如图所示,有一质量为M=2kg的平板小车静止在光滑的水平地面上,现有质量均为m=1kg的小物块AB(均可视为质点),由车上P处分别以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右运动,最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车.已知两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1,取g=10m/s2.求:

(1)小车的长度L;

(2)A在小车上滑动的过程中产生的热量;

(3)从A、B开始运动计时,经5s小车离原位置的距离.

 

(1) (2) (3) 【解析】 试题(1)由于开始时物块A、B给小车的摩擦力大小相等,方向相反,小车不动,物块A、B做减速运动,加速度a大小一样,但是A的初速度小,所以A的速度先减为零. 设A在小车上滑行的时间为t1,位移为s1,由牛顿定律 A做匀减速运动,由运动学公式 由以上三式可得, A在小车上滑动过程中,B也做匀减速运动,B的位移为s2,由运动学公式 可得 A在小车上停止滑动时,B的速度设为 v3,有 可得 B继续在小车上减速滑动,而小车与A一起向右方向加速.因地面光滑,两个物块A、B和小车组成的系统动量守恒,设三者共同的速度为v,达到共速时B相对小车滑动的距离为 可得 在此过程中系统损失的机械能为 可得 故小车的车长 (2)由于A从开始滑动到相对小车静止以后,它随小车一起运动.故C点距小车左端的距离为 摩擦生热等于滑动摩擦力与相对位移的乘积 (3)小车和A在摩擦力作用下一起做加速运动,由牛顿运动定律 可得小车运动的加速度 小车加速运动的时间为,小车匀速运动的时间为 可得 所以 经5s小车离原位置有 可得
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如图所示,在足够长的光滑水平面上,放置一长为L1m、质量为的木板A,一质量为的小物体B以初速度滑上A的上表面,AB之间的动摩擦因数为m/s2

1)当B刚从A上滑落时,AB的速度分别是多大?

2)为使B不从木板A的右端滑落,当B滑上A时,在A的右端始终施加一个水平向右的恒力F,求F的大小应满足的条件.

 

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两物体AB并排放在水平地面上,且两物体接触面为竖直面,现用一水平推力F作用在物体A上,使AB由静止开始一起向右做匀加速运动,如图(a)所示,在AB的速度达到6m/s时,撤去推力F.已知AB质量分别为mA1kgmB3kgA与地面间的动摩擦因数μ0.3B与地面间没有摩擦,B物体运动的v-t图象如图(b)所示.g10m/s2,求:

(1)推力F的大小.

(2)A物体刚停止运动时,物体AB之间的距离.

 

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物块的质量均为mA1A2用刚性轻杆连接,用轻质弹簧连结,两个装置都放在水平的支托物上,处于平衡状态,如图今突然撤去支托物,让物块下落,在除去支托物的瞬间,A1A2受到的合力分别为受到的合力分别为F1F2,则

A.Ff1= 0Ff2= 2mgF1= 0F2=" 2mg"

B.Ff1= mgFf2= mgF1= 0F2= 2mg

C.Ff1= mgFf2=2mgF1= mgF2= mg

D.Ff1= mgFf2= mgF1= mgF2 =" mg"

 

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如图所示,质量m1 kg的小球放在光滑水平面上,一水平放置的轻弹簧一端与墙相连,另一端与小球相连,一不可伸长的轻质细绳一端与小球相连,另一端固定在天花板上,细绳与竖直方向成45°角,此时小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰为零,取,则在烧断轻绳的瞬间,下列说法正确的是( )

A.小球所受合外力为零

B.小球加速度大小为,方向向左

C.小球加速度大小为,方向向左

D.小球所受合外力的方向沿左下方与竖直方向成

 

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如图所示,质量m=1kg的物块(可视为质点)以v1=10 m/s的初速度从粗糙斜面上的P点沿斜面向上运动到达最高点后,又沿原路返回,其速率随时间变化的图象如图乙所示.已知斜面固定且足够长,且不计空气阻力,g=10m/s2,下列说法中正确的是

A.物块所受的重力与摩擦力之比为3∶2

B.t=1 st=6s的时间内物块所受重力的平均功率为50 W

C.t=6s时物体克服摩擦力做功的功率为20 W

D.t=0t=1s时间内机械能的变化量大小与t=1st=6s时间内机械能变化量大小之比为1∶5

 

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