题目内容

【题目】如图所示,物体A放在足够长的木板B上,木板B静止于水平面上,已知A的质量和B的质量均为,A.B之间的动摩擦因数,B与水平面之间的动摩擦因数,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度g取,若从开始,木板B受到的水平恒力作用,时改为,方向不变,时撤去。

(1)木板B受的水平恒力作用时,A.B的加速度、各为多少?

(2)从开始,当A.B都静止,A在B上相对B滑行的时间为多少?

(3)请以纵坐标表示A受到B的摩擦力,横坐标表示运动时间t(从开始,到A、B都静止),取运动方向为正方向,在图中画出的关系图线(以图线评分,不必写出分析和计算过程)。

【答案】(1);(2);

(3)的关系图线如图所示:

【解析】试题分析:(1)根据牛顿第二定律得到:

,

代入数据可以得到:。

(2)时,A、B速度分别为、

则:,

改为后,在B速度大于A速度的过程,A的加速度不变,B的加速度设为,根据牛顿第二定律得到:

代入数据得到:

设经过时间,A、B速度相等,此后它们保持相对静止,

,代入数据得到:,

则A在B上相对B滑行的时间为。

(3)的关系图线如图所示:

练习册系列答案
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【题目】建筑工程中的“打桩”是利用重锤的冲击克服泥土对桩柱的阻力,使桩柱插入泥土到达预定深度的过程。如图甲 所示,设打桩机重锤的质量为m,桩柱的质量为M。打桩过程可简化如下:桩柱下端开始时在地表面没有进入泥土,提升重锤到距离桩柱上端h高度后使其自由落下,重锤撞击桩柱上端,经极短时间的撞击使两者以共同的速度一起向下移动一段距离后停止。然后再次提升重锤,重复打桩过程,逐渐把桩柱打到预定深度。设桩柱向下移动的过程中泥土对桩柱的阻力f的大小与桩柱打入泥土中的深度x成正比,其函数表达式f=kx(k为大于0的常量,具体值未知),f-x图象如图乙所示。已知重力加速度大小为g。

(1)求重锤与桩柱第一次碰撞后瞬间的共同速度大小;

(2)图象法和比较法是研究物理问题的重要方法,例如从教科书中我们明白了由v-t图象求直线运动位移的思想和方法,请你借鉴此方法,根据图示的f-x图象结合函数式f=kx,分析推导在第一次打桩将桩柱打入泥土的过程中阻力所做的功与桩柱打入泥土深度的关系式;并将泥土对桩柱的阻力与你熟悉的弹簧弹力进行比较,从做功与能量转化的角度简要说明泥土对桩柱的阻力做功和弹簧弹力做功的不同;

(3)若重锤与桩柱第一次的撞击能把桩柱打入泥土中的深度为d,试求常量k的大小。

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