19.(09·广东物理·20)(17分)如图20所示,绝缘长方体B置于水平面上,两端固定一对平行带电极板,极板间形成匀强电场E。长方体B的上表面光滑,下表面与水平面的动摩擦因数=0.05(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同)。B与极板的总质量=1.0kg.带正电的小滑块A质量=0.60kg,其受到的电场力大小F=1.2N.假设A所带的电量不影响极板间的电场分布。t=0时刻,小滑块A从B表面上的a点以相对地面的速度=1.6m/s向左运动,同时,B(连同极板)以相对地面的速度=0.40m/s向右运动。问(g取10m/s2)

(1)A和B刚开始运动时的加速度大小分别为多少?

(2)若A最远能到达b点,a、b的距离L应为多少?从t=0时刻至A运动到b点时,摩擦力对B做的功为多少?

解析:⑴由牛顿第二定律

A刚开始运动时的加速度大小 方向水平向右

B刚开始运动时受电场力和摩擦力作用

由牛顿第三定律得电场力

摩擦力

B刚开始运动时的加速度大小方向水平向左

⑵设B从开始匀减速到零的时间为t1,则有

此时间内B运动的位移

t1时刻A的速度,故此过程A一直匀减速运动。

  此t1时间内A运动的位移

此t1时间内A相对B运动的位移

此t1时间内摩擦力对B做的功为

 t1后,由于,B开始向右作匀加速运动,A继续作匀减速运动,当它们速度相等时A、B相距最远,设此过程运动时间为t2,它们速度为v,则有

对A   速度

对B  加速度

     速度

联立以上各式并代入数据解得 

此t2时间内A运动的位移

此t2时间内B运动的位移

此t2时间内A相对B运动的位移

此t2时间内摩擦力对B做的功为

所以A最远能到达b点a、b的距离L为

从t=0时刻到A运动到b点时,摩擦力对B做的功为

 

2009年牛顿运动定律联考

15.(09·安徽·22)(14分)在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃  了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取。当运动员与吊椅一起正以加速度上升时,试求

(1)运动员竖直向下拉绳的力;

(2)运动员对吊椅的压力。

答案:440N,275N

解析:解法一:(1)设运动员受到绳向上的拉力为F,由于跨过定滑轮的两段绳子拉

力相等,吊椅受到绳的拉力也是F。对运动员和吊椅整体进行受力分析如图所示,则有:

由牛顿第三定律,运动员竖直向下拉绳的力

(2)设吊椅对运动员的支持力为FN,对运动员进行受力分析如图所示,则有:

由牛顿第三定律,运动员对吊椅的压力也为275N

解法二:设运动员和吊椅的质量分别为Mm;运动员竖直向下的拉力为F,对吊椅的压力大小为FN

根据牛顿第三定律,绳对运动员的拉力大小为F,吊椅对运动员的支持力为FN。分别以运动员和吊椅为研究对象,根据牛顿第二定律

                   ①

                   ②

由①②得   

       

 0  431411  431419  431425  431429  431435  431437  431441  431447  431449  431455  431461  431465  431467  431471  431477  431479  431485  431489  431491  431495  431497  431501  431503  431505  431506  431507  431509  431510  431511  431513  431515  431519  431521  431525  431527  431531  431537  431539  431545  431549  431551  431555  431561  431567  431569  431575  431579  431581  431587  431591  431597  431605  447090 

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