题目内容

【题目】A、BC三物块质量分别为Mm,作如图所示的联结,其中,绳子不可伸长,绳子和滑轮的质量不计,绳子和滑轮间、A物块和桌面间均光滑,从图中所示位置释放后ABC一起作匀加速直线运动,求在作匀加速直线运动的过程中

(1)物块AB间的摩擦力大小和绳上的拉力

(2)设Mm间摩擦因数为,求多大时,Mm恰好相对滑动。

【答案】(1)1.5N, 4.5N;(2)

【解析】

(1)以整体为研究对象,根据牛顿第二定律可得:m0g=(m0+m+Ma
解得:

B为研究对象,根据牛顿第二定律可得:f=ma=1.5×1N=1.5N
AB为研究对象,根据牛顿第二定律可得绳子拉力:F=(m+Ma=4.5N
即:物块AB间的摩擦力大小为1.5N,绳上的拉力为4.5N

(2)当Mm刚好发生相对滑动时,隔离对m分析,加速度

mM整体分析,根据牛顿第二定律得:F=(M+ma
解得最小拉力:F=4.5μg

m0m0g-F=m0a

代入数据,解得:

m0至少为 时,Mm恰好相对滑动。

练习册系列答案
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【题目】某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010 kg。实验步骤如下:

(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物快,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑。

(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N–n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s–t图象,经数据处理后可得到相应的加速度a

(3)对应于不同的na值见下表。n=2时的st图象如图(b)所示;由图(b)求出此时小车的加速度__________(保留2位有效数字),将结果填入下表。

(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出an图象 ___________。从图象可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比。

(5)利用an图象求得小车(空载)的质量为_______kg(保留2位有效数字,重力加速度取g=9.8 m/s2)。

(6)若以保持木板水平来代替步骤(1),下列说法正确的是_______(填入正确选项前的标号)

A.an图线不再是直线

B.an图线仍是直线,但该直线不过原点

C.an图线仍是直线,但该直线的斜率变大

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