题目内容
【题目】如图所示,一质量M=3.0㎏、足够长的木板B放在光滑的水平面上,其上表面放置质量m=1.0㎏的小木块A,A、B均处于静止状态,A与B间的动摩擦因数μ=0.30,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。现给木块A施加一随时间t变化的水平力F=kt(k=2.0N/s),取g=10m/s。
(1)若木板B固定,则经过多少时间木块A开始滑动;
(2)若木板B固定,求t2=2.0s时木块A的加速度大小;
(3)若木板B不固定,求t1=2.0s时木块A受到的摩擦力大小。
【答案】(1)1.5s (2)1 m/s2 (3)2N(4)3N
【解析】(1)当木板固定时,A开始滑动瞬间,水平力F与最大静摩擦力大小相等,则:F=f=μmg,设经过t1时间A开始滑动,则:F=kt1, ;
(2) t=2s时,有:F=kt=2×2N=4N,有牛顿第二定律有:F-μmg=ma, ;
(3) 若木板B不固定,假设A、B间摩擦达到最大静摩擦,此时两物体的加速度相同,由B应用牛顿第二定律有: ,解得
,再对AB整体应用牛顿第二定律有:F=(m+M)a=4N,由F=kt可知,当t1=2.0s时F=4N即此时AB相对静止,所以木块A受到的摩擦为最大静摩擦力即为3N。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图所示的实验装置,小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出:
(1)某学生将实验装置如上图安装好,准备接通电源后开始做实验,但他的装置图中有两个明显的错误:
① ;
② 。
(2)M与m的大小关系满足 时,可以认为绳子对小车拉力的大小等于盘和砝码的重力。
(3)一组同学保持盘及盘中的砝码质量一定,探究物体加速度与质量的关系,以下做法错误的是( )
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上 |
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力 |
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源 |
D.小车运动的加速度,可用天平称出盘及砝码质量m、小车质量M,用a=mg/M求出 |
(4)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码质量不变,改变小车质量m,得到的实验数据如下表:为了验证猜想,请在坐标系中作出最能直观反映a与m之间关系的图象.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
小车加速度a/ms-2 | 0.77 | 0.38 | 0.25 | 0.19 | 0.16 |
小车质量m/kg | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 |