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一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与...

一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图(a)所示.时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后1s时间内小物块的图线如图(b)所示.木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g10m/s2.求

1)木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数

2)木板的最小长度;

3)木板右端离墙壁的最终距离.

 

(1)(2)(3) 【解析】 (1)根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为 碰撞后木板速度水平向左,大小也是 木块受到滑动摩擦力而向右做匀减速,根据牛顿第二定律有 解得 木板与墙壁碰撞前,匀减速运动时间,位移,末速度 其逆运动则为匀加速直线运动可得 带入可得 木块和木板整体受力分析,滑动摩擦力提供合外力,即 可得 (2)碰撞后,木板向左匀减速,依据牛顿第二定律有 可得 对滑块,则有加速度 滑块速度先减小到0,此时碰后时间为 此时,木板向左的位移为末速度 滑块向右位移 此后,木块开始向左加速,加速度仍为 木块继续减速,加速度仍为 假设又经历二者速度相等,则有 解得 此过程,木板位移末速度 滑块位移 此后木块和木板一起匀减速. 二者的相对位移最大为 滑块始终没有离开木板,所以木板最小的长度为 (3)最后阶段滑块和木板一起匀减速直到停止,整体加速度 位移 所以木板右端离墙壁最远的距离为
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一汽车停在小山坡底,突然司机发现山坡上距坡底240m处的泥石流以8m/s的初速度,0.4m/s2的加速度匀加速倾泻而下,假设泥石流到达坡底后速率不变,在水平地面上做匀速直线运动,司机的反应时间为1s,汽车启动后以恒定的加速度一直做匀加速直线运动,其过程简化为如图所示,求:

(1)泥石流到达坡底的时间和速度大小

(2)试通过计算说明:汽车的加速度至少多大才能脱离危险?(结果保留三位有效数字)

 

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如图,节日期间小强站在水平河岸旁边欣赏风景,他手中牵住一重为10N的气球,由于受水平风力的影响,系气球的轻绳与水平方向成37°角。已知空气对气球的浮力为16N,小强重500N,小强受的浮力不计。()求:

(1)水平风力和绳子拉力的大小。

(2)小强对地面的压力大小。

 

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利用如图所示的实验装置研究小车速度随时间变化规律

(1)电火花打点计时器所接的电源为电压为________V、频率为50Hz的交流电;

(2)有关该实验操作和实验条件的说法中,正确的是________

A.用小木块把长木板右端垫高,是为了平衡摩擦力

B.调整定滑轮的高度使细绳平行于木板

C.释放小车后,再接通电火花计时器

D.钩码质量应远小于小车的质量

(3)某同学在一次实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出ABCDEFG7个计数点,其相邻计数点间还有4个点未画出。其中x114.10cmx215.34 cmx316.58cmx417.82cmx519.06cmx620.30cm。小车在F点的瞬时速度为_____m/s。小车的加速度为_______m/s2(保留三位有效数字)

 

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某探究小组做验证力的平行四边形定则实验,将画有坐标轴(横轴为x轴,纵轴为y轴,最小刻度表示1mm)的纸贴在水平桌面上,如图(a)所示。将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外),另一端P位于y轴上的A点时,橡皮筋处于原长。

(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的大小可由测力计读出。测力计的示数如图(b)所示,F的大小为__________N

(2)撤去1中的拉力,橡皮筋P端回到A点;现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将P端拉至O点。此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为

5mm长度的线段表示1N的力,以O为作用点,在图(a)中画出力的图示,然后按平行四边形定则画出它们的合力________

的大小为________N与拉力F的夹角的正切值为_________。若与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内,则该实验验证了力的平行四边形定则。

 

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如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N.初始时,OM竖直且MN被拉直,OMMN之间的夹角为α.现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变.在OM由竖直被拉到水平的过程中(  )

A.MN上的张力逐渐增大

B.MN上的张力先增大后减小

C.OM上的张力逐渐增大

D.OM上的张力先增大后减小

 

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