题目内容
【题目】如图所示,物体1、物体3的质量均为m=1kg,质量为M=2 kg、长度为L=1.0m的长木板2与物体3通过不可伸长轻绳连接.跨过光滑的定滑轮.设长板2到定滑轮足够远,物体3离地面高H=6.5m,物体1与长板2之间的动摩擦因数
。长板2在光滑的桌面上从静止开始释放,同时物体.(视为质点)在长板2的左端以
的初速度开始运动.求:
![]()
(1)长板2开始运动时的加速度大小;
(2)通过计算说明物体1是否会从长木板2的右端落下?
(3)当物体3落地时,物体1在长板2上的位置.
【答案】(1)4m/s2(2)物体1不会从长木板右端落下;(3)物体1在长木板2的最左端.
【解析】试题分析:(1)物体1相对于2向右运动,恰好没有从长板2的右端掉下,则知物体1滑到长板2的右端时,1和2速度相等.根据牛顿第二定律求出物体1的加速度和物体2和3的整体加速度,由速度相等,求出时间,由位移公式分别求出物体1和物体23的位移,两者位移之差;
(2)判断三个物体能否相对静止.假设物体123相对静止,由牛顿第二定律求出加速度和物体1所受的静摩擦力,与最大静摩擦力比较,可知物体1和物体2相对滑动.再求出物体1和物体23的加速度,由位移公式求出物体3落地时整体下落高度h,得到时间,并求出物体1的位移,可知物体1在长木板2的最左端.
(1) 物体2和3的整体加速度为:
;
(2) 设向右为正方向,物体1的加速度:
,设经过时间t1二者速度相等 即有:v1=v+a1t=a2t,代入数据解:t1=0.5s,v1=1m/s,物体1的位移为
,物体2的位移
,由于
,故物体1不会从长木板右端落下;
(3) 此后,假设物体123相对静止,
,物体1受到的静摩擦力为 Ff1=ma=3.3N>Ff=μmg=2N,故假设不成立,则知物体1和物体2相对滑动,整体下落高度h=H-x2,根据
,物体1的位移
,由以上各式得h-x3=1m,故物体1在长木板2的最左端。
点晴:本题是牛顿第二定律和运动学公式结合,边计算边分析,抓住临界状态:速度相等是一个关键点。
【题目】小明和小华暑假在广州社会实践时,发现一口深井.为了测出从井口到水面的距离,让一个小石块从井口自由落下,经过
后听到石块击水的声音.一些地点的重力加速度![]()
地点 | 纬度 | 重力加速度 |
赤道 |
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广州 |
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武汉 |
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上不第 |
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东京 |
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北京 |
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纽约 |
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莫斯科 |
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北极 |
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(
)如图所示,他们知道物理教科书中有世界各地的一些重力加速度值.你从表中发现了什么规律.
(
)小华认为
就是石头自由下落的时间,并结合教科书中数据求出了井口到水面距离.求该距离.(结果保留
位有效数字)
(
)小明考虑到声音在空气中传播需要一定的时间,据此分析说明小华估算的距离是偏大还是偏小.