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1、计算题 如图所示,质量
且足够长的木板静止在水平面上,与水平面间动摩擦因数
。现有一质量
的小铁块以
的水平速度从左端滑上木板,铁块与木板间动摩擦因数
。重力加速度
。求:

(1)铁块刚滑上木板时,铁块和木板的加速度分别多大?
(2)木板的最大速度多大?
(3)从木板开始运动至停止的整个过程中,木板与地面摩擦产生的热量是多少?
参考答案:(1)2m/s2; 1m/s2.(2)1m/s;(3)3J
本题解析:(1)铁块刚滑上木板时,对铁块和木板,有:
;
;
代入数据可得:a1=2m/s2;a2=1m/s2.
(2)两者速度相同时,木块的速度为v,则
v=v0-a1t1;v=a2t1;
解得:v=1m/s;t1=1s;
(3)设木板从速度最大,到停止的时间为t2,则
,解得:a3=1m/s2,
v=a3t2,则t2=1s;
木板在地面上发生的总位移:
,
从铁块滑上木板到停止的过程中木板与地面摩擦产生的热量为:
,
联立并代入数据可得:Q=3J;
考点;牛顿第二定律的应用及摩擦生热.
本题难度:一般
2、简答题 物块A的质量为m=2.0kg,放在水平面上,在水平力F作用下由静止开始做直线运动,水平力F随物块的位移s变化的规律如图所示.最后,物块停在距出发点s=28m处.
(1)试分段说明物块A的运动情况及加速度情况;
(2)求物块开始运动后t=5s末速度的大小.
参考答案:(1)由图分析:撤去拉力后物块运动了5 m站住,说明物块在水平方向除受拉力F外,还受摩擦阻力作用.
设:物块所受阻力为f,拉力做功为W,阻力做功为Wf,根据图中数据及动能定理,在0-28 m过程中,有W1+W2-Wf=△Ek
代入数据,有8×12+4×11-f×28=0? 解得F=5N
故可知物块在0-12 m内做匀加速直线运动,加速度为a1=F1-fm=1.5 m/s2
物块在12 m-23 m内做匀减速直线运动,加速度为a2=F2-fm=-0.5 m/s2
在23 m-28 m内已撤去拉力,物块在摩擦力作用下做匀减速直线运动,加速度为a3=fm=-2.5 m/s2
(2)物块在0-12 m内v0=0,s1=12 m,由s1=12a1t12 解得t1=4s?
由:v4 =a1t1,解得4 s末物块的速度为? v4=6 m/s?
物块从12m运动到23m所用时间为t2,由s2=v4t2+12a2t22
即:11=6×t2-12×0.5×t?22 解出为 t2=2s
故5s末,物块的速度为v5=v4+a2(t-t1)?
代入数据,有
v5=6+(-0.5)×(5-4)m/s =5.5 m/s
答:(1)物块在0-12 m内做匀加速直线运动,加速度为1.5 m/s2,物块在12 m-23 m内做匀减速直线运动,加速度为-0.5 m/s2,在23 m-28 m内已撤去拉力,物块在摩擦力作用下做匀减速直线运动,加速度为-2.5 m/s2;
(2)物块开始运动后t=5s末速度的大小为5.5 m/s
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 水平地面上一个质量m=5Kg的物体,在F=10N水平向右拉力作用下,向右匀速运动,那么,在刚刚撤去F时,物体的加速度是( )
A.等于零
B.2m/s2,水平向左
C.2m/s2,水平向右
D.4m/s2,水平向左
参考答案:B
本题解析:由题意可知物体受到的摩擦力为10N,方向向左,所以当撤去拉力后合外力为10N,加速度为2m/s2,水平向左,B对;
点评:难度较小,注意牛顿第二定律的瞬时性
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,光滑水平面上木块A和B之间用轻弹簧连接,在水平拉力F的作用下以加速度a作匀加速运动,木块A和B的质量分别为m1和m2某时刻突然撤去拉力F,则这一瞬间木块A的加速度aA和木块B的加速度aB的大小分别是( )
A.aA=a,aB=
a
B.aA=aB=0
C.aA=,aB=
D.aA=aB=a