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159043. (2023•铁一中学•高三上一月) 德优题库如图所示,一个足够长的斜面底端放置一木板,木板上靠近其下端的位置放有一小铁块,该小铁块可以被看成一质点。已知斜面的倾角θ=37°,木板质量m=2kg,木板与斜面之间的滑动摩擦系数μ1=0.2,小铁块质量m=10kg,小铁块与木板之间的滑动摩擦系数μ2=0.6。开始时,木板和小铁块静止于斜面下端直立挡板处。
(1)若在小铁块上作用一沿斜面向上的拉力F,在木板固定不动的情况下,至少用多大的拉力F能够拉动小铁块?
(2)木板不固定,若作用于小铁块上的拉力F=151.2N,则此时木板与小铁块的加速度大小各是多少?
(3)木板不固定,在拉力F=208N作用3秒钟后,撤去拉力,小铁块刚好能够运动到木板的上端点,木板的长度L是多少?
共享时间:2023-10-22 难度:2
[考点]
匀变速直线运动位移与时间的关系,牛顿第二定律的简单应用,
[答案]
(1)若在小铁块上作用一沿斜面向上的拉力F,在木板固定不动的情况下,至少用108N的拉力F能够拉动小铁块;
(2)木板不固定,若作用于小铁块上的拉力F=151.2N,则此时木板与小铁块的加速度大小各是10m/s2、8.4m/s2
(3)木板不固定,在拉力F=208N作用3秒钟后,撤去拉力,小铁块刚好能够运动到木板的上端点,木板的长度L是7.8m。
[解析]
解(1)对于小铁块,受力分析有:
F﹣mgsinθ﹣μ2mgcosθ=0
解得:
F=108N;
(2)假设小铁块与长木板一起加速,有
F﹣(M+m)gsinθ﹣μ1(M+m)gcosθ=(M+m)a,
解得:
a=5m/s2
对小铁块,有
F﹣mgsinθ﹣f=ma,
解得:
f=41.2N<μ2mgcosθ,
小铁块与长木板没有发生相对滑动,所以假设成立。木板与小铁块的加速度均为
a=5m/s2
(3)对于小铁块,有
F﹣mgsinθ﹣μ2mgcosθ=ma1
解得:
a1=10m/s2
对于长木板,有
μ2mgcosθ﹣Mgsinθ﹣μ1(M+m)gcosθ=Ma2
解得:
a2=8.4m/s2
在拉力F=208N作用3秒钟后,小铁块与木板的速度分别为
v1=a1t1=10×3m/s=30m/s,
v2=a2t1=8.4×3m/s=25.2m/s,
二者的相对位移为
Δs1=7.2m,
撤去拉力后,小铁块加速度为
﹣mgsinθ﹣μ2mgcosθ=ma1
解得:
a'1=10.8m/s2
木板的加速度保持不变,仍然为
a2=8.4m/s2
二者共速有
v1+a'1t2=v2+a2t2
解得:
t2=0.25s,
第二次相对位移为
Δs2),
解得:
Δs2=0.6m,
之后,二者一起减速上滑。所以长木板的长度为
L=Δs1+Δs2=7.2m+0.6m=7.8m。
答(1)若在小铁块上作用一沿斜面向上的拉力F,在木板固定不动的情况下,至少用108N的拉力F能够拉动小铁块;
(2)木板不固定,若作用于小铁块上的拉力F=151.2N,则此时木板与小铁块的加速度大小各是10m/s2、8.4m/s2
(3)木板不固定,在拉力F=208N作用3秒钟后,撤去拉力,小铁块刚好能够运动到木板的上端点,木板的长度L是7.8m。
[点评]
本题考查了"匀变速直线运动位移与时间的关系,牛顿第二定律的简单应用,",属于"易错题",熟悉题型是解题的关键。
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161588. (2023•铁一中学•高一上期末) 如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面底部,对物体施加平行于斜面向上的拉力F,t1=0.5s时撤去拉力,物体速度与时间(v-t)的部分图像如图乙所示。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
德优题库
(1)拉力F的大小;
(2)物体沿斜面滑行的位移x。
共享时间:2023-02-22 难度:2 相似度:2
161627. (2023•高新一中•高一上期末) 德优题库如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。若纸板和砝码的质量分别为m1和m2,各接触面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g。
(1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力大小;
(2)要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小;
(3)某次实验中,m1=0.1kg,m2=0.6kg,μ=0.2,砝码与纸板左端的距离d=0.15m,
取g=10m/s2。若砝码移动的距离超过l=0.002m,人眼就能感知,为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?
共享时间:2023-03-02 难度:2 相似度:2
159755. (2021•周至五中•高三上一月) 如图甲所示,足够长的木板与水平地面间的夹角θ=30°,可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑,若让该小木块从木板的底端以初速度v0=8m/s沿木板向上运动(如图乙所示),取g=10m/s2,求:
(1)小木块与木板间的动摩擦因数;
(2)小木块在t=1s内沿木板滑行的距离.
德优题库
共享时间:2021-10-17 难度:2 相似度:2
162025. (2020•西安中学•高一下期末) 德优题库如图所示,质量m=2kg的木块置于光滑水平面上,在大小F=8N、方向与水面成θ=60°夹角斜向上的拉力作用下,从静止开始沿水平面做匀加速直线运动。求:
(1)木块加速度的大小;
(2)木块在第8s时的速度大小;
(3)在前3s时间内木块位移的大小。(g=10N/kg)
共享时间:2020-07-13 难度:2 相似度:2
161982. (2021•长安区一中•高一上期末) 德优题库如图所示,在足够高的光滑的水平台面上静置一质量为M=1kg、长为l=1m的长木板,可视为质点、质量为m=0.5kg的小物块放在长木板上表面的左端,一定滑轮固定在平台右侧边缘,长木板右端离定滑轮距离足够远绕过定滑轮的细线一端系在小物块上,连接小物块的细线保持水平,小物块与长木板间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度g取10m/s2,用大小为F=2.5N的拉力向下拉细线,使小物块向右做加速运动,求:
(1)小物块滑离长木板时,长木板运动的距离;
(2)当小物块运动到长木板正中间时,小物块速度的大小与长木板速度大小之差。
共享时间:2021-02-09 难度:2 相似度:2
161144. (2024•西工大附中•高一上期末) (1)如图1,某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球,在列车以某一加速度渐渐启动的过程中,细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止,通过测定偏角的大小就能确定列车的加速度。在某次测定中,悬线与竖直方向的夹角为θ,求列车的加速度。
德优题库?
(2)试证明匀加速直线运动中的位移差公式:
如图2,物体做匀加速直线运动,经过A,B,C三点,通过AB和BC的时间均为T,请证明位移差公式:x2-x1=aT2,其中:a为加速度,x1=AB,x2=BC。
共享时间:2024-02-23 难度:2 相似度:2
162824. (2022•西安中学•高一下期中) 在民航机场和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。旅客把行李放到传送带上时,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始运动,随后它们保持相对静止,行李随传送带一起前进。若传送带匀速前进的速度为0.4m/s,某次将一质量为20kg的木箱轻轻地放置于传送带上,该木箱与传送带之间的动摩擦因数为0.4,g取10m/s2,试求:
(1)木箱做匀加速运动的时间;
(2)木箱在传送带上留下的摩擦痕迹长;
(3)木箱对传送带做的功。
共享时间:2022-05-29 难度:2 相似度:2
161855. (2022•长安区一中•高一上期末) 如图所示,质量为M=1kg的木板在光滑水平面上向右运动,其速度大小为v0=4m/s,板长L=1.25m。现将一质量为m=2kg的物块无初速置于木板的最右端,同时给物块立即施加一个水平向右的恒力F,物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2。当恒力F取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为s;设物块可视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2德优题库
(1)若恒力F=0,则物块会从木板的左端滑下,求物块在木板上滑行的时间t是多少?
(2)若恒力F=20N,求出该情况下s的大小;
(3)当0.8N<F≤12N时,求s-F的函数关系式
共享时间:2022-02-24 难度:2 相似度:2
159888. (2022•雁塔二中•高一下一月) 德优题库某研究性学习小组利用图a所示的实验装置探究物块在恒力F作用下加速度与斜面倾角的关系。已知木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,板足够长,板面摩擦可忽略不计。某次实验中,质量m=0.1kg的物块在平行于板面向上、F=0.6N的恒力作用下,得到加速度a与斜面倾角的关系图线,如图b所示,已知图中a0为图线与纵轴交点,θ1为图线与横轴交点。(重力加速度g取10m/s2)求:
(1)a0多大?倾角θ1多大?
(2)当倾角θ为30°时,物块在力F作用下由O点从静止开始运动,2s后撤去,求物块沿斜面运动的最大距离?
共享时间:2022-04-11 难度:2 相似度:2
163065. (2022•长安区一中•高一下期中) 德优题库某矿山研究矿石下滑的高度与矿石在传送带上运动的关系,建立如图所示的物理模型:竖直平面内有一倾角θ=37°的直轨道,小滑块从轨道上A点静止释放,其下方右侧放置一水平传送带,传送带与直轨道末端B间距很小,但允许小滑块从左端滑出。传送带以恒定速度v0=2m/s逆时针转动,水平部分CD长度L=2m。设释放点A与B距离为s,小滑块从直轨道B端运动到达传送带上C点时,速度大小不变,方向变为水平向右。已知小滑块与直轨道间的动摩擦因数μ1=0.5,与传送带间的动摩擦因数μ2=0.2,且滑块相对传送带滑动时能在传送带上留下清晰划痕,传送带足够长。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)若s=3.0m,求小滑块从A运动到B所需的时间;
(2)若s=3.0m,求小滑块在传送带上留下的划痕长度;
(3)改变s的值,设小滑块从传送带上滑离后在传送带上留下的划痕长度为x,求x与s的关系式。
共享时间:2022-05-27 难度:2 相似度:2
163105. (2022•长安区一中•高二下期中) 粮食安全是社会稳定的压舱石,我们国家一直高度重视,并提倡“厉行节约,反对浪费”。如图甲为某粮库运送粮食的传送带,图乙是其简化图,该传送带以速度v0=2m/s匀速传送,倾斜段AB长为20m,与水平面夹角θ=30°。将一谷粒由A点静止释放,谷粒将随传送带向上运动,观察发现谷粒向上运动2m后与传送带相对静止。已知每颗谷粒的质量约为m=0.04g,不考虑谷粒滚动,不计空气阻力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2
(1)谷粒匀速运动时受到的摩擦力大小和方向
(2)谷粒在倾斜段AB运动的总时间是多少?谷粒与传送带间的动摩擦系数μ1多大?
(3)大量谷粒将自然堆成圆锥状,观察发现,谷堆越高,相应占地面积越大,测量某个谷堆,谷堆高为3m,占地面积约为16πm2,由此可以估算谷粒与谷粒之间动摩擦系数μ2多大?
德优题库
共享时间:2022-05-14 难度:2 相似度:2
158370. (2024•铁一中学•高一上二月) 德优题库货车在行驶过程中紧急刹车非常容易导致货物由于惯性而向前滑动,其破坏力足以造成车毁人亡的事故,因此在运输大型货物时务必采取防滑措施,避免交通事故的发生。如图,一辆载有货物的卡车静止在水平路面上.0时刻卡车以6m/s2的加速度启动,2s末发生紧急情况,卡车立即以15m/s2的加速度制动直到静止。货物与车厢底板间的动摩擦因数μ=0.5,货物视为小滑块,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2
(1)若整个过程中货物未与车厢发生碰撞。
Ⅰ.求2s末货物和卡车的速度大小;
Ⅱ.卡车制动全程中,求货物的加速度。
(2)若车厢的长度L=11m,货物的长度s=1m,0时刻货物与车厢前壁的距离为d=6m,通过计算判断上述过程中,货物是否与车厢发生碰撞如果未发生碰撞,最终货物与车厢前壁的距离是多少?
共享时间:2024-12-21 难度:2 相似度:2
159024. (2023•铁一中学•高一上二月) 德优题库如图所示,煤矿有一传送带与地面夹角θ=37°,从A到B的长度达到了L=10.45m,传送带以v0=7m/s的速率逆时针转动。在传送带上端A无初速度地放一个质量为m=1kg的黑色煤块,它与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5,煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求:
(1)若传送带逆时针运转的速度可以调节,煤块从A点到达B点的最短时间(结果用根号表示);
(2)煤块从A到B的时间;
(3)煤块从A到B的过程中,传送带上形成痕迹的长度。
共享时间:2023-12-16 难度:3 相似度:1.67
162612. (2022•长安区一中•高二上期中) 在光滑水平面上有一质量m=2kg的木块,在水平拉力F=6N作用下,木块做匀加速直线运动。求:
(1)木块的加速度大小;
(2)木块2s末速度的大小;
(3)木块第3s内通过的位移大小。
共享时间:2022-11-16 难度:3 相似度:1.67
161002. (2025•交大附中•高一上期末) 如图(a)是某冰雪大世界的室内轮胎滑雪场地,滑雪场地的滑雪轨道可以简化为如图(b)所示的图形。滑道由两部分组成,其中AB段是速滑道,BD段是水平缓冲道。AB段长L1=100m,倾角为θ=30°,与轮胎的动摩擦因数,BD段与轮胎的动摩擦因数μ2=0.4。某游客坐在轮胎上从A处由静止开始沿AB段速滑道滑下经B点滑入BD段缓冲道,最终停在C点。假设在整个运动过程中轮胎及游客均可视为质点,且轮胎经过B点时速率不变,取g=10m/s2,求:
(1)轮胎在AB段的加速度a1的大小;
(2)BC段的长度L2
(3)为了方便将滑下的轮胎运回滑道起始点的平台,该场地还安装了倾斜传送带EF,如图(c)所示。EF段长L3=80m,倾角α=37°,传送带以恒定的速率v0=4m/s逆时针匀速转动,且传送带与轮胎的动摩擦因数μ2=0.8。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。要将一个在E处静止释放的轮胎传送到F处,需要多长时间?若要实现最短时间传送轮胎,传送带的运行速率v3满足什么条件?
共享时间:2025-02-19 难度:3 相似度:1.67

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2023-10-22

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