题目内容
【题目】如图所示,质量为M=4kg的木板长L=1.4m,静止放在光滑的水平地面上,其右端静置一质量为m=1kg的小滑块(可视为质点),小滑块与板间的动摩擦因数μ=0.4.今用水平力F=28N向右拉木板,要使滑块能从木板上掉下来,力F作用的时间必须大于某一临界值。(不计空气阻力,g=10m/s2)
求:(1)临界时刻撤去外力F时滑块的速度与木板速度大小之比。
(2)F作用的时间至少要多长?
【答案】(1) (2)
【解析】(1)设F作用时间为t,滑块在木板上滑动距离为,根据牛顿第二定律得:
滑块加速度为: ,
木板加速度为:
,即:
此时,滑块速度
木板速度
即滑块的速度与木板速度大小之比为2:3;
(2)撤去F后,系统动量守恒,有:
得
若滑块刚好滑到木板的最左端,由能量守恒有:
代入数据解得:
练习册系列答案
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【题目】在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220V、50Hz交流电源.他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表:
对应点 | B | C | D | E | F |
速度(m/s) | 0.141 | 0.185 | 0.220 | 0.254 | 0.301 |
(1)设电火花计时器的周期为T,计算vF的公式为vF=;
(2)根据(1)中得到的数据,以A点对应的时刻为t=0,试在图乙所示坐标系中合理地选择标度,作出v﹣t图象.
(3)利用该图象求物体的加速度a=m/s2;(结果保留2位有效数字)
(4)如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比(选填:“偏大”、“偏小”或“不变”).