题目内容
【题目】如图所示,质量为mB=2kg的长方体形木板B静止在足够大的水平地面上,质量为mA=lkg的木箱A静止在木板B上,一根细直的轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在地面的木桩上,与水平面的夹角为θ=37°,己知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4,各接触面之间最大静摩擦力等于其滑动摩擦力。现用水平恒力F将木板B从木箱A下面以a=6m/s的加速度匀加速抽出。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s)试求:
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(1)求此过程中轻绳上张力的大小;
(2)求此过程中水平恒力F的大小;
【答案】(1) 10N (2) 34.4N
【解析】
(1)对木块A受力分析,受到重力、支持力、B对A的摩擦力和细线的拉力,根据共点力平衡条件列式求解即可;
(2)对木块B受力分析,受到重力、A对B的压力和摩擦力、地面的支持力和摩擦力,最后根据共点力平衡条件列式求解即可。
(1) 隔离木箱A,对A进行受力分析,如图甲所示
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由平衡条件得:Ff1=FTcosθ
FTsinθ+mAg=FN1
Ff1=μ1FN1
代入数据得:FN1=16N,FT=10N;
(2) 对B进行受力分析,如图乙所示
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由牛顿第二定律得:F-Ff1-Ff2=mBa
Ff1=μ1FN1=8N
FN2=mBg+FN1=36N
Ff2=μ2FN2=14.4N
解得:F=34.4N。
【题目】(6分)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点。
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(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a= (保留三位有效数字)。
(2)回答下列两个问题:
为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有 。(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度l |
B.木板的质量m1 |
C.滑块的质量m2 |
D.托盘和砝码的总质量m3 |
E.滑块运动的时间t
滑块与木板间的动摩擦因数
= (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).