题目内容
11．如图所示，可视为质点的物块A的质量为m=0.5kg，完全相同的木板B，C的长度为L=2m，质量为M=1.0kg，物块A与木板之间的动摩擦因数为μ1=0.4，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1，设物体与木板与地面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度取g=10m/s2，现给物块A一个初速度v0，物块在木板B上向右运动，要想使物块A能滑上木板C但又不能从C上滑下来，求初速度v0的取值范围（计算结果保留一位有效数字）
分析 选B为研究对象，子弹对其的摩擦力小于或等于地面对它的摩擦力，而对C则是子弹对其的摩擦力大于地面对它的摩擦力；物块在B、C板滑动时，都做匀减速直线运动，同时C板做匀加速直线运动，所以物块A刚好滑上木板C时对应的速度最小；当物块A与物块C两者速度相同时相对静止．从滑上C板到共同运动时的两个物块之间的位移之差就是C板的长度，然后结合运动学的公式即可求出物块的最大速度．
解答 解：物块A在木板B上滑行时，它对木板B的摩擦力f1=μ1mg=0.4×0.5×10=2N
物块A在木板B上滑行时，若木板相对于地面滑动，则地面对B的摩擦力：
f2=μ2（m+M+M）g=0.1×（0.5+1.0+1.0）×10=2.5N＞f1
所以木板相对于地面没有滑动．
可知物块A刚好不能到达木板C时：
$-{f}_{1}L=0-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
代入数据得：v0=4m/s
物块A刚好能到达木板C，则速度要满足：v0＞4m/s
当物块A滑上木板C后，受到木板C的摩擦力：摩擦力f3=μ1mg=0.4×0.5×10=2N
当A在C板上滑行时地面对C的摩擦力：
f4=μ2（m+M）g=0.1×（0.5+1.0）×10=1.5N＜f1
可知物块A在C上减速运动的过程中，木板C做匀加速直线运动，
运动情况如右图所示．
当物块A在B板上运动时，B、C板均相对地面不动，A做匀减速直线运动，其加速度
${a}_{1}=-\frac{{f}_{1}}{m}=-\frac{2}{0.5}=-4m/{s}^{2}$
设A滑上C板时的速度为v1 ，有${v}_{1}^{2}-{v′}_{0}^{2}=2{a}_{1}L$；
当物块A在C板上运动时，B板留在原地，C板开始做匀加速运动，A继续做匀减速运动，A的加速度不变，当它们达到共同速度v2时，A相对C静止．
设这段时内C的加速度为a2，由于木板C水平方向受到物块的摩擦力和地面的摩擦力，根据牛顿第二定律有：f3-f4=Ma2
所以：${a}_{2}=0.5m/{s}^{2}$
设这段时间内，A的位移为x1，C的位移为x2，则
对A：$t=\frac{{v}_{2}-{v}_{1}}{{a}_{1}}$，${x}_{1}=\frac{{v}_{2}+{v}_{1}}{2}•t$
对C：$t=\frac{{v}_{2}}{{a}_{2}}$，${x}_{2}=\frac{{v}_{2}}{2}•t$
又由它们的位移关系：x1-x2=△x=L
可求得 t=$\frac{2\sqrt{2}}{3}$s，${v}_{1}=3\sqrt{2}$m/s，${v}_{0}′=\sqrt{34}$m/s
所以，若物块A恰好滑到木板C的右端，则对应的最大速度是$\sqrt{34}$m/s
答：要想使物块A能滑上木板C但又不能从C上滑下来，初速度v0的取值范围为：$4m/s＜{v}_{0}≤\sqrt{34}m/s$．
点评 本题应分两个过程进行研究，能正确判断长木板运动或不运动的条件是滑块给长木板的摩擦力与地面对长木板的摩擦力的大小关系，并能根据摩擦力的表达式列出不等式进行求解，题目比较复杂，运算量较大．
春雨教育同步作文系列答案| A． | 高考数学考试的时间是2h | |
| B． | 第七届亚冬会于2011年1月30日在哈萨克斯坦开幕 | |
| C． | 人造卫星绕地球一圈的时间为14h | |
| D． | 由青岛开往通化的1406次列车在7：30出发 |
| A． | 从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加 | |
| B． | 饱和光电流将会减弱 | |
| C． | 遏止电压将会减小 | |
| D． | 有可能不再发生光电效应 |
如图所示，正点电荷Q固定放置，A、B是一条电场线上的两个点．已知两正电荷a、b的比荷之比为2：1，若将电荷a从A点由静止释放，仅在电场力作用下运动到B点时，电荷a的速度大小为v；将电荷b从A点由静止释放，仅在电场力作用下运动到B点时，b的速度大小为（ ）| A． | $\frac{1}{2}$v | B． | v | C． | $\frac{\sqrt{2}}{2}$v | D． | $\sqrt{2}$v |
半径为R的光滑半圆轨道BCD与光滑水平抛道BA在B处相切，小球弹射器P弹射的小钢球恰能从半圆轨道的最高点D处沿切线进入轨道内，并沿半圆轨道做圆周运动．弹射器射管轴线与水平面成θ角，射管管口到B点的距离为x，管口到水平面的高度不计，取重力加速度为g，不计空气阻力，则下列结论不正确的是（ ）| A． | x有最小值，且最小值xmm=2R | |
| B． | θ有最大值，且最大值的正切值tanθmax=2 | |
| C． | 若增大x，要保证小球仍从D处切入圆轨道．则小球过D点时对轨道的压力减小 | |
| D． | 若减小θ，要保证小球仍从D处切入圆轨道，则小球弹出时的速度增大 |
在用电火花计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，如图所示是一次记录小车车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出．（电源频率为50Hz）| A． | 当放入正电荷时，该点的电场强度方向向右，当放入负电荷时，该点的电场强度方向向左 | |
| B． | 只有在该点放入电荷时，该点才有电场强度 | |
| C． | 该点的电场强度方向一定向右 | |
| D． | 关于该点的电场强度，以上说法均不正确 |
| A． | 气团体积膨胀，对外做功，内能增大，压强减少 | |
| B． | 气团体积收缩，外界对气团做功，内能减少，压强增大 | |
| C． | 气团体积膨胀，对外做功，内能减少，压强减少 | |
| D． | 气团体积收缩，外界对气团做功，内能增大，压强不变 |