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(14分)水平導軌AB固定在支架CD上,其形狀、尺寸如圖所示。導軌與支架的總質量M=4kg,其重心在O點,它只能繞支架C點且垂直于紙面的水平軸轉動。質量m=1kg的小鐵塊靜止于水平導軌AB的A端,現受到水平拉力F=2.5N的作用。已知小鐵塊和導軌之間的動摩擦因數μ=0.2。g取10m/s2,求:

(1)小鐵塊剛開始運動時的加速度大?
(2)小鐵塊運動到離A端多遠時,支架將要開始翻轉?
(3)若在小鐵塊運動的過程中,支架始終保持靜止,則拉力F作用的最長時間為多少?
(1)  (2) (3)

試題分析:(1)小鐵塊剛開始運動時,受到的滑動摩擦力
由牛頓第二定律,可得小鐵塊的加速度
(2)假設小鐵塊運動到C點的右側且距C點x處時,支架剛要不能維持平衡,D端受的力為零,
由力矩平衡條件可得

解得
小鐵塊運動到離A端的距離:
(3)因為要在小鐵塊運動的過程中,導軌和支架始終保持靜止,故小鐵塊是先做勻加速直線運動,再做勻減速直線運動
勻加速階段加速度大小
勻減速階段加速度大小
由勻變速直線運動規律,可得
解得:
由速度-位移公式
解得:
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)質量為M=1kg足夠長的木板放在水平地面上,木板左端放有一質量為m=1kg大小不計的物塊,木板與地面間的動摩擦因數μ1=0.1,物塊與木板間的動摩擦因數μ2=0.3。開始時物塊和木板都靜止,現給物塊施加一水平向右的恒力F=6N,當物塊在木板上滑過1m的距離時,撤去恒力F。(設最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,取g=10m/s2

(1)求力F做的功;
(2)求整個過程中長木板在地面上滑過的距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,時,質量為的物體從光滑斜面上的點由靜止開始下滑,經過點后進入水平面(經過點前后速度大小不變),最后停在點. 每隔物體的瞬時速度記錄在下表中,重力加速度,則下列說法中正確的是
 
A.的時刻物體恰好經過
B.的時刻物體恰好停在
C.物體運動過程中的最大速度為
D.、間的距離小于、間的距離

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)為把貨箱送到高處,搭成如圖所示的傳動裝置,先用機械桿把貨箱推至皮帶底端,然后經傳送帶把貨箱送至預定位置。A處每隔1秒就有靜止的質量的貨物(可視為質點)被機械桿向左推出,機械桿對貨物的推力F為恒力,大小為,與水平面間夾角,行至B點時撤掉F,因水平面與皮帶間有轉角,貨物經B點時速度會突減一半,傳送帶若不轉動,貨物到達頂端的C點時速度恰好為零,C點處的工人立刻將貨物搬走。已知AB的長度L=16m,貨物與水平面間的動摩擦因數,傳送帶BC的長度,動傳送帶與水平面間傾角,()試求:
 
(1)傳送帶與貨箱之間的動摩擦因數;
(2)為了加快貨物的傳送速度,C點處的工人轉身去開動傳送帶開關,使傳送帶立刻獲得的速度逆時針轉動,傳送帶開始動轉時恰好有一貨箱到達了C點,工人卻未能及時將其搬走而造成與下一個貨箱在傳送帶上相撞。求這兩個貨物箱在傳送帶上相撞的位置到C點的距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)一質量m=0.5kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角=37°足夠長的斜面,已知滑塊上滑過程中的v圖象如圖所示,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求:

(1)滑塊與斜面間的動摩擦因數;
(2)滑塊返回斜面底端時的速度大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(9分)質量為m=2kg的物體原靜止在粗糙水平面上, 現對該物體施加一與水平方向夾角θ=37º的斜向上拉力F=10N,如圖所示,經t=10s后撤去力F,再經過一段時間,物體又靜止,已知物體運動過程中的最大速度是5m/s。(sin37º=0.6)求:

(1)物體與水平面間的動摩擦系數μ是多少?
(2)物體運動的總位移是多少?(g取10m/s2。)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(13分)如圖所示,質量m=4kg的物體(可視為質點)用細繩拴住,放在水平傳送帶的右端,物體和傳送帶之間的動摩擦因數μ=0.2,傳送帶的長度l=6m,當傳送帶以v=4m/s的速度做逆時針轉動時,繩與水平方向的夾角θ=37°。已知:sin37°="0.6," cos37°=0.8。求:

(1)傳送帶穩定運動時繩子的拉力;
(2)某時刻剪斷繩子,則經過多少時間,物體可以運動到傳送帶的左端;
(3)物體在運動過程中,摩擦力對物體做的功是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)汽車以54 km/h的速度勻速行駛.
(1)若汽車以0.5 m/s2的加速度加速,則10 s后速度能達到多少?
(2)若汽車以3 m/s2的加速度減速剎車,則10 s后速度為多少?10s內位移為多大?
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)4×100m接力賽是田徑比賽中一個激烈的比賽項目,甲、乙兩運動員在訓練交接棒的過程中發現,甲短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程,為了確定乙起跑的時機,需在接力區前適當的位置設置標記。在某次練習中,甲在接力區前s0處作了標記,當甲跑到此標記時向乙發出起跑口令,乙在接力區的前端聽到口令時立即起跑(忽略聲音傳播的時間及人的反應時間),已知接力區的長度L=20m,設乙起跑后加速階段的運動是勻加速運動。
⑴若s0=13.5m,且乙恰好在速度達到與甲相同時被甲追上,完成交接棒,則在完成交接棒時乙離接力區末端的距離為多大?
⑵若s0=16m,乙的最大速度為8m/s,并能以最大速度跑完全程,要使甲、乙能在接力區完成交接棒,則乙在聽到口令后加速的加速度最大值為多少?

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