题目内容

如图所示，小车质量M为2.0kg，与水平地面阻力忽略不计，小物块质量m=0.50kg，小物块与小车间的动摩擦因数为0.3，则：（g=10m/s2）
（1）小车在外力作用下以1m/s2的加速度向右运动时，小物块受到的摩擦力是多大？
（2）欲使小车产生4m/s2的加速度，给小车需要提供多大的水平推力？
（3）若静止小车在8.5N水平推力作用下作用了1.5s后撤去，小物块由车的右端向左滑动到车的左端刚好没有掉下，求小物块在小车上运动的总时间？
分析：（1）先求两者即将相对滑动的临界加速度，由于实际加速度小于临界加速度，故两物体相对静止，物体受摩擦力等于合力；
（2）实际加速度大于临界加速度，故两物体相对滑动，两物体间为滑动摩擦力，对小车受力分析，结合牛顿第二定律可求解；
（3）分别对小车和物体受力分析，结合牛顿第二定律求出他们的加速度，再由速度时间公式求出1.5s末的速度．小物块由车的右端向左滑动到车的左端刚好没有掉下，两者速度相等，由此关系运用速度公式列式求出时间，即可求得总时间．
解答：解：m与M间的最大静摩擦力Ff=μmg=1.5N，当m与M恰好相对滑动时的临界加速度为：
   a0=
Ff
m
=3m/s2
拉力的临界值为F0=（M+m）a0=7.5N
（1）当a=1.2m/s2＜a0时，m未相对滑动，则小物块受到的摩擦力Ff=ma=0.5N
（2）当a=4m/s2＞a0时，m与M相对滑动，则
  对m有：Ff=μmg=1.5N，
  对M有：F-Ff=Ma
则F=Ff+Ma=9.5N
（3）当F=8.5N时，a车=
F-μmg
M
=3.5m/s2，
撤去拉力后，a′车=
μmg
M
=0.75m/s2
物块的加速度一直是 a0=
Ff
m
=3m/s2．
1.5s末，物块和车的速度分别是：v物=a0t1=4.5m/s；v车=a车t1=5.25m/s
再经过时间t2两车达到共同速度v，则
   v=v物+a0t2=v车-a′车t2，
得t2=0.2s
故t=t1+t2=1.7s
答：
（1）小车在外力作用下以1m/s2的加速度向右运动时，小物块受到的摩擦力是7.5N．
（2）欲使小车产生4m/s2的加速度，给小车需要提供9.5N大的水平推力．
（3）小物块在小车上运动的总时间是1.7s．
点评：本题关键抓住两物体即将相对滑动的临界状态，求出临界加速度；同时抓住运用好临界条件：速度相等，求解时间．
练习册系列答案
相关题目
如图所示，小车质量M为2.0kg，与水平地面阻力忽略不计，物体质量m为0.5kg，物体与小车间的动摩擦因数为0.3．求：
（1）小车在外力作用下以1.2m/s2的加速度向右运动时，物体受摩擦力多大？
（2）若要使物体m脱离小车，则至少用多大的水平力推小车？
（3）若小车长L=1m，静止小车在8.5N水平推力作用下，物体由车的右端向左滑动，则滑离小车需多长时间？（物体m看作质点）
如图所示，小车质量M=8kg，带电荷量q=+3×10-2C，置于光滑水平面上，水平面上方存在方向水平向右的匀强电场，场强大小E=2×102N/C．当小车向右的速度为3m/s时，将一个不带电、可视为质点的绝缘物块轻放在小车右端，物块质量m=1kg，物块与小车表面间动摩擦因数μ=0.2，小车足够长，g取10m/s2．求：
（1）物块相对小车滑动时物块和小车的加速度；
（2）物块相对小车滑动的时间；
（3）物块在小车上滑动过程中系统因摩擦产生的内能；
（4）从滑块放在小车上后5s内小车电势能的变化量．
如图所示，小车质量M=8㎏，带电荷量q=+3×10-2C，置于光滑水平面上，水平面上方存在方向水平向右的匀强电场，场强大小E=2×102N/C．当小车向右的速度为v=3m/s时，将一个不带电、可视为质点的绝缘物块轻放在小车右端，物块质量m=1kg，物块与小车表面间动摩擦因数μ=0.2，小车足够长，g取10m/s2，求：
（1）物块在小车上滑动过程中系统因摩擦产生的内能．
（2）从滑块放在小车上后5s内电场力对小车所做的功．
如图所示，小车质量M为2.0kg，它与水平地面摩擦力忽略不计，物体质量m为0.5kg，物体与小车间的动摩擦因数为0.3．求：
（1）小车在外力作用下以1.2m/s2的加速度向右运动时，物体受摩擦力多大？
（2）欲使小车产生a=3.5m/s2的加速度，需给小车提供多大的水平推力？
（3）若要使物体m脱离小车，则至少用多大的水平力推小车？
（4）若小车长L=1m，静止小车在8.5N水平推力的作用下，物体由车的右端向左滑动，则滑离小车需多长时间？（物体m看作质点）

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网