题目内容

(17分)如图所示,一平板车以速度 vo =" 5" m/s 在水平路面匀速行驶,某时刻一货箱(可视为质点)无初速度地放置于平板车上,货箱离车后端的距离为 ,货箱放到车上的同时,平板车开始刹车,刹车过程可视为做 a1 =" 3" m/s2的匀减速直线运动。已知货箱与平板车之间的摩擦因数为 μ =" 0.2" , g =" 10" m/s2。求:

(1)货箱刚放上平板车瞬间,货箱的加速度大小和方向;

(2)货箱放到车上开始计时,经过多少时间货箱与平板车速度相同;

(3)如果货箱不能掉下,则最终停止时离车后端的距离 d 是多少 。

 

【答案】

(1)a="μg=2" m/s2  ,方向与车前进方向相同(2)t=1s(3)1 m

【解析】

试题分析:(1)货箱刚放上平板车瞬间,货箱相对平板车向左运动,由μmg = ma,得a="μg=2" m/s2  ,方向与车前进方向相同                     (3分)

(2) 货箱放到车上后,先做匀加速运动,设经过时间 t和车达到相同速度,

由at = vo – a1t  得t=1s                            (4分)

(3)当货箱和车速度相等,此时货箱和车的位移分别为 x1、x2

对货箱:x1 = vot - a1t 2    对平板车:  x2 = vo t - at 2

此时,货箱相对车向后移动了 △x = x2 – x1 =" 2.5" m < l = m ,货箱不会从车后端掉下来。                                          (4分)                                  

由于货箱的最大加速度 a = μg =" 2" m/s2 < a1,所以二者达到相同速度后,分别以不同的加速度匀减速运动到停止,此时相同速度为 v = a1t =" 2" m/s 

对货箱: s1 = v2/2 a1 =" 1" m                                (2分)

对平板车:  s2 = v2/2a = 2/3  m                           (2分)

故货箱到车尾的距离  d=" l" - △x + s1 - s2 =" 1" m              (2分)

考点:考查力与运动的关系

点评:难度中等,本题最大的难度是空间上和时间上的等量关系不好掌握,货箱与车发生相对滑动时,由滑动摩擦力提供加速度,由此应先判断货箱与车是否发生相对滑动

 

练习册系列答案
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精英家教网如图所示的电路中,直径为D的圆环是用粗细均匀的电阻丝制成的,其阻值为R,图中A,B,…,H为圆环的等分点,A点固定,P为滑片,且滑片P能沿圆环滑动,并保持良好的接触,电源电动势为E,内阻不计.当闭合电键S后,滑片P沿圆环顺时针滑动时,图中各表的示数会发生变化.甲、乙两同学按此电路图,分别做实验,并记下当滑片P在某些位置时各电表的示数.
                         表一甲同学测得实验数据
滑片P的位置 位置B 位置C 位置D 位置E 位置F 位置x 位置A
电流表A的示数(A) 0.25 0.20 0.18 0.17 0.18 0.19
电压表V1的示数(V) 3.75 3.00 2.70 2.55 2.70 2.85
电压表V2的示数(V) 2.25 3.00 3.30 3.45 3.30 3.15
表二乙同学测得实验数据
滑片P的位置 位置B 位置C 位置D 位置E 位置F 位置G 位置x
电流表A的示数(A ) 0.24 0.17 0.13 0.11 0.09 0.08
电压表V1的示数(V) 3.60 2.55 1.95 1.65 1.35 1.20
电压表V2的示数(V) 2.40 3.45 4.05 4.35 4.65 4.80
根据上述实验数据,回答下列问题:
(1)根据表1中的实验数据,请通过计算,分析完成表1中“位置A”下的空格.
 

(2)根据表1、表2中的实验数据,请通过比较、分析来说明甲、乙两同学测得的实验数据不同的原因:
 

(3)根据(2)中的分析,请思考:当滑片P滑到G、A之间位置X时,则表2中“位置X”下的空格可能的数据(即各电表的示数)分别是
 

A.0.05A,0.75V,5.25V           B.0.07A,1.05V,4.95V
C.0.16A,2.40V,3.60V           D.0.25A,3.75V,2.25V.

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