题目内容
如图所示,质量M = 8kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平恒力F,F = 8N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m = 2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ = 0.2,小车足够长.求:
⑴刚放上小物块时,小物块与小车的加速度分别是多少?
⑵从小物块放上小车开始,经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少?(取g = 10m/s2).
⑴a1=2m/s2,a2=0.5m/s2;⑵x=2.1m。
解析试题分析:⑴在刚放上小物块时,由于小车已有速度v0=1.5m/s,因此小物块将在小车上向左滑动,对小物块将受到小车向右的滑动摩擦力f作用,有:f=μmg ①
根据牛顿第二定律有:f=ma1 ②
由①②式联立解得此时小物块的加速度为:a1=μg=2m/s2 ③
小车在水平方向受水平恒力F和小物块的滑动摩擦力f′作用,根据根据牛顿第二定律有:F-f′=Ma2④
根据牛顿第三定律有:f′=f ⑤
由①④⑤式联立解得此时小车的加速度为:a2==0.5m/s2 ⑥
⑵设小物块放上小车后经过时间t0,两者速度相等为v,根据匀变速直线运动公式有:v=a1t0 ⑦
对小车有:v=v0+a2t0 ⑧
由③⑥⑦⑧式联立解得:t0==1s<1.5s,因此两者获得相等速度后相对静止,设往后两者运动的加速度为a,根据牛顿第二定律有:F=(M+m)a ⑨
在前1s内,小物块的位移为:x1= ⑩
在剩余时间内小物块的位移为:x2=v(t-t0)+ ?
所以从小物块放上小车开始,经过t=1.5s小物块通过的位移为:x=x1+x2 ?
由⑦⑨⑩??式联立解得:x=2.1m
考点:本题主要考查与牛顿运动定律有关的具有不同加速度的连接体问题,属于较难题。

如图所示,质量为m的光滑球放在底面光滑的质量为M的三角劈与竖直档板之间,在水平方向对三角劈施加作用力F,可使小球处于静止状态或恰可使小球自由下落,则关于所施加的水平力的大小和方向的描述正确的有( )
A.小球处于静止时,应施加水平向左的力F,且大小为mg |
B.小球处于静止时,应施加水平向左的力F,且大小为mgtanq |
C.小球恰好自由下落时,应施加水平向右的力F,且大小为Mgtanq |
D.小球恰好自由下落时,应施加水平向右的力F,且大小为Mgcotq |
a、b两物体的质量分别为m1、m2,由轻质弹簧相连。当用恒力F竖直向上拉着 a,使a、b一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x1;当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着 a,使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x2,如图所示。则( )
A.x1一定等于x2 |
B.x1一定大于x2 |
C.若m1>m2,则 x1>x2 |
D.若m1<m2,则 x1<x2 |
如图所示,在地面上固定一个质量为M的竖直木杆,一个质量为m的人以加速度a沿杆匀加速向上爬,经时间t,速度由零增加到v,在上述过程中,地面对木杆的支持力的冲量为( )
A.(Mg+mg-ma)t | B.(m+M)v | C.(Mg+mg+ma)t | D.mv |
汽车以一定速率沿桥面通过拱桥的凸形桥面,下列说法中正确的是
A.在最高点汽车对桥的压力大于汽车的重力,汽车所受的合力可能为零 |
B.在最高点汽车对桥的压力等于汽车的重力,汽车所受的合力一定向下 |
C.在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力,汽车所受的合力一定向下 |
D.在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力,汽车所受的合力可能向上 |
商场搬运工要把一箱苹果沿倾角为θ的光滑斜面推上水平台,如右图所示.他由斜面底端以初速度开始将箱推出(箱与手分离),这箱苹果刚好能滑上平台.箱子的正中间是一个质量为m的苹果,在上滑过程中其他苹果对它的作用力大小是( )
A.![]() | B.![]() |
C.![]() | D.0 |
质量为M的光滑圆槽放在光滑水平面上,一水平恒力F作用在其上促使质量为m的小球静止在圆槽上,如右图所示,则( )
A.小球对圆槽的压力为 |
B.小球对圆槽的压力为 |
C.水平恒力F变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力增加 |
D.水平恒力F变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力减小 |