（18分）物體A的質量M＝1kg，靜止在光滑水平面上的平板車B的質量為m＝0.5kg、長L＝1m。某時刻A以v0＝4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同時，給B施加一個水平向右的拉力。忽略物體A的大小，已知A與B之間的動摩擦因數(shù)µ＝0.2，取重力加速度g=10m/s2.試求:

（1）若F=5N，物體A在小車上運動時相對小車滑行的最大距離；
（2）如果要使A不至于從B上滑落，拉力F大小應滿足的條件。

（1）最大距離0.5m   （2）1N≤F≤3N

解析試題分析：（1）物體A滑上木板B以后，作勻減速運動，有µmg =maA 得aA=µg="2" m/s2  2分
木板B作加速運動，有F+µmg=MaB，得：aB="14" m/s2        2分
兩者速度相同時，有V0-aAt=aBt，得：t=0.25s       2分
A滑行距離：SA=V0t-aAt2/2   　　　1分
B滑行距離：SB=aBt2/2 　　　1分
最大距離：△s= SA- SB=0.5m      1分
(2)物體A不滑落的臨界條件是A到達B的右端時，A、B具有共同的速度v1，則：
        1分
又：         1分
可得：aB=6m/s2   1分     F+µm1g= m2aB　　則Ｆ=1N      1分
若F＜1N，則A滑到B的右端時，速度仍大于B的速度，于是將從B上滑落，所以F必須大于等于1N。   1分
當F較大時，在A到達B的右端之前，就與B具有相同的速度，之后，A必須相對B靜止，才不會從B的左端滑落。即有：F=（m+m）a，  1分  µm1g =m1a　1分
所以：F＝3N   1分
若F大于3N，A就會相對B向左滑下。
綜上：力F應滿足的條件是： 1N≤F≤3N    1分
考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的速度與時間的關系；勻變速直線運動的位移與時間的關系

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（本題8分）我國某城市某交通路口綠燈即將結束時會持續(xù)閃爍3 s，而后才會變成黃燈，再在3秒黃燈提示后再轉為紅燈。2013年1月1日實施新的交通規(guī)定：黃燈亮時車頭已經(jīng)越過停車線的車輛可以繼續(xù)前行，車頭未越過停車線的若繼續(xù)前行則視為闖黃燈，屬于交通違章行為。（本題中的剎車過程均視為勻減速直線運動）
（1）若某車在黃燈開始閃爍時剎車，要使車在黃燈閃爍的時間內停下來且剎車距離不得大于18 m，該車剎車前的行駛速度不能超過多少?
（2）若某車正以v0＝15 m／s的速度駛向路口，此時車距停車線的距離為L＝48.75 m，當駕駛員看到綠燈開始閃爍時，經(jīng)短暫考慮后開始剎車，該車在紅燈剛亮時恰停在停車線以內。求該車駕駛員的允許的考慮時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（19分）某天，張叔叔在上班途中沿行步道向一公交車站走去，發(fā)現(xiàn)一輛公交車正從身旁的平直公路駛過，此時，張叔叔的速度是1m/s，公交車的速度是15m/s，他們距車站的距離為50m．假設公交車在行駛到距車站25m處開始剎車，剛好到車站停下，停車10s后公交車又啟動向前開去．張叔叔的最大速度是6m/s，最大起跑加速度為2.5m/s2，為了安全乘上該公交車，他用力向前跑去．
(1)公交車剎車過程視為勻減速運動，則其加速度大小是多少？
(2)分析張叔叔能否在公交車停在車站時安全上車．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（13分）如圖所示，質量不計、勁度系數(shù)為k=600N/m的彈簧一端固定在傾角為37°的光滑斜面底端，另一端拴住質量m1="4" kg的物塊P，與P緊靠的是質量m2="8" kg的重物Q，系統(tǒng)處于靜止�，F(xiàn)給Q施加一個方向沿斜面向上的力F，使它從靜止開始沿斜面向上做勻加速運動，已知在前0.2 s時間內，F(xiàn)為變力，0.2 s以后，F(xiàn)為恒力。sin37°=0.6，g取10 m/s2；求：

（1）系統(tǒng)靜止時，彈簧的形變量
（2）物塊Q勻加速運動時的加速度的大小
（3）力F的最大值與最小值

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）離地高h＝500m的空中自由落下一個小球，不計空氣阻力，取g＝10m/s2。求：
（1）小球落到地面經(jīng)過的時間t1；
（2）小球落地前最后1秒內的位移Δh。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖，質量M=8kg的小車放在光滑的水平面上，在小車左端加一水平力F="10" N，當小車向右運動的速度達到2. 5m/s時，在小車前端輕輕地放上一個大小不計，質量為m=2kg的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，小車足夠長。g取10m/s2，求：

（1）小物塊放上后，小物塊及小車的加速度各為多大？
（2）經(jīng)多長時間兩者達到相同的速度？
（3）物體從放在小車上開始經(jīng)t＝1.5s通過的位移大小?

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(10分) 物體做豎直上拋運動，取g=10m/s2，若在運動的前5s內通過的路程為65m，則其初速度大小可能為多少？

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如圖所示，水平平臺的右端安裝有輕質滑輪，質量為的物塊A放在與滑輪相距的平臺上，現(xiàn)有一輕繩跨過定滑輪，左端與物塊連接，右端掛質量為的小球B，繩拉直時用手托住小球使其在距地面h高處靜止，繩與滑輪間的摩擦不計，重力加速度為（取）。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力. 

(1)某探究小組欲用上述裝置測量物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)。放開小球，系統(tǒng)運動，該小組對小球勻加速下落過程拍得同一底片上多次曝光的照片如圖所示，拍攝時每隔1s曝光一次，若小球直徑為20cm，求物塊A與平臺間的動摩擦因數(shù)；
(2)設小球著地后立即停止運動，已知，要使物塊A不撞到定滑輪，求小球下落的最大高度h？(假設小球距地面足夠高)

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）一物塊以一定的初速度沿斜面向上滑出，利用DIS實驗系統(tǒng)，在計算機屏幕上得到其速度大小隨時間的變化關系圖像如圖所示。求：（g＝10m/s2）

（1）物塊上滑和下滑的加速度大小a1、a2。
（2）物塊向上滑行的最大距離s。
（3）斜面的傾角θ及物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ。

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