题目内容
9.(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?
(2)若在木板(足够长)的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F,请在图2中画出铁块受到的摩擦力f随拉力F大小变化的图象.
分析 (1)根据牛顿第二定律求出木块和木板的加速度,铁块运动到木板的右端时,铁块与木板的位移之差等于板长,由位移公式列式求出时间.
(2)在木板的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F时,分析木板与铁块的状态,根据平衡条件或牛顿第二定律求出铁块所受的摩擦力f与F的关系,画出图象.
解答 解:(1)根据牛顿第二定律,研究铁块m有:F-μ2mg=ma1
研究木板M有:μ2mg-μ1(mg+Mg)=Ma2
又S铁=$\frac{1}{2}{a}_{1}{t}^{2}$,${S_板}=\frac{1}{2}{a_2}{t^2}$
L=S铁-S板
联立解得:t=1s
(2)当F≤μ1(M+m)g=0.1×(1+1)×10N=2N时,m、M相对静止且对地静止,则铁块
受到的摩擦力f=0,
当F大于2N而小于一定值时,木块和铁块一起做加速运动,M、m相对静止的最大加速度为a=μ2g=4m/s2,此时有:
F-μ1(M+m)g=(M+m)a,
铁块受到的摩擦力为:f=ma,
解得此时F=10N,f=μ2mg=4N,
所以当2N<F≤10N时,f从0匀速增加到4N,
当F>10N时,m相对M滑动,此时f=μ2mg=4N.
铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象如图所示
答:(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过1s时间铁块运动到木板的右端.
(2)铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象如图所示.
点评 对于两个物体,分析之间的关系是关键,往往有位移关系、时间关系、速度关系等等.还要灵活选择研究对象,加速度相同时可采用整体法求出整体的加速度.
| A. | 汽车的长度 | B. | 3s末汽车的速度 | C. | 3s内平均速度 | D. | 3s内汽车牵引力 |
| A. | 两板间电压变大,P点场强变大 | B. | 两板间电压变小,P点场强变小 | ||
| C. | P点电势变大,负电荷的电势能变小 | D. | P点电势不变,负电荷的电势能变大 |
| A. | 电场强度为零的地方,电势也为零 | |
| B. | 任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向 | |
| C. | 电场线越密的地方相等距离两点的电势差越大 | |
| D. | 根据公式Uab=Ed可知,在匀强电场中a、b间的距离越大,电势差就越大 |