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在木板上的運動1.一小圓盤靜止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一邊與桌的AB邊重合,如圖34。已知盤與桌布間的動摩擦因數為1,盤與桌面間的動摩擦因數為2。現突然以恒定加速度a將桌布抽離桌面,加速度的方向是水平的且垂直于AB邊。若圓盤最后未從桌面掉下,則加速度a滿足的條件是什么?(以g表示重力加速度)AB圖342、如圖所示,一平板車,質量M100kg,停在水平路面上,車身的平板離地面的高度h=1.25m,一質量m=50kg的小物塊置于車的平板上,它到車尾端的距離b1.00m,與車板間的動摩擦因數=0.20今對平板車施一水平方向的恒力,使車向前行駛,結果物塊從車板上滑落,物塊剛離開車板的時刻,車向前行駛的距離s02.0m求物塊落地時,落地點到車尾的水平距離。(不計路面與平板車間以及輪軸之間的摩擦取g10m/s2)3、如圖所示,一質量為M的木板靜止在光滑水平地面上,現有一質量為m的小滑塊以一定的初速度從木板的左端開始向木板的右端滑行,滑塊和木板的水平速度大小隨時間變化的情況如圖乙所示,根據圖象作出如下判斷滑塊始終與木板存在相對運動 滑塊未能滑出木板滑塊的質量m大于木板的質量M 在時刻滑塊從木板上滑出正確的是( )ABCD4、如圖所示,在長為L=1.0m、質量為m B =30.0Kg的車廂B內的右壁處,放一質量為 m A=20.0 Kg 的小物塊A(可視為質點),向右的水平拉力 F=120.0N作用于車廂,使之從靜止開始運動。車廂 B在最初2.0 s內移動的距離s=5.0m,且在這段時間內小物塊未與車廂壁發生碰撞。假設車廂與地面間的摩擦忽略不計,小物塊與車廂壁之間的碰撞無機械能損失。求車廂運動后2.8 s時,車廂與小物塊的速度。FBA先討論自B開始運動到時間內B與A的運動。根據題意,在2 s內,A未與B發生過碰撞,因此不論A與B之間是否有相對運動,不論A與B之間是否有摩擦,B總是作初速為零的勻加速直線運動。設B的加速度為,有 得 如果A、B之間無摩擦,則在B向右移動1米距離的過程中,A應保持靜止狀態,接著B的車廂左壁必與A發生碰撞,這不合題意。如果A、B之間無相對運動(即兩者之間的摩擦力足以使A與B有一樣的加速度),則B的加速度這與(1)式矛盾。由此可見,A、B之間既有相對運動又存在摩擦力作用。以表示A、B間的滑動摩擦力的大小,作用于B的摩擦力向左,作用于A的摩擦力向右,則有 由(1)、(2)、(3)式得 接著討論B的左壁與A發生第一次碰撞前的運動。由于,B向右的速度將大于A的速度,故A與B的左壁間的距離將減小。設自靜止開始,經過時間,B的左壁剛要與A發生碰撞,這時,B向右運動的路程與A向右運動的路程之差正好等于,即有 解得 代入數據,得 2.8s 故AB還未發生碰撞2.8s時A、B的速度分別為 vA1=aA1t1=6.3m/s vB1=aB1t1=7.0m/s 5、一圓環A套在一均勻圓木棒B上,A的高度相對B的長度來說可以忽略不計。A和B的質量都等于m,A和B之間的滑動摩擦力為f(f mg)。開始時B豎直放置,下端離地面高度為h,A在B的頂端,如圖所示。讓它們由靜止開始自由下落,當木棒與地面相碰后,木棒以豎直向上的速度反向運動,并且碰撞前后的速度大小相等。設碰撞時間很短,不考慮空氣阻力,問:在B再次著地前,要使A不脫離B,B至少應該多長?答案:釋放后A和B相對靜止一起做自由落體運動,hABB著地前瞬間的速度為 B與地面碰撞后,A繼續向下做勻加速運動,B豎直向上做勻減速運動。它們加速度的大小分別為: 和 B與地面碰撞后向上運動到再次落回地面所需時間為 在此時間內A的位移 要在B再次著地前A不脫離B,木棒長度L必須滿足條件 L x 聯立以上各式,解得 L 6、如圖所示,質量M = 8kg的小車放在水平光滑的平面上,在小車左端加一水平恒力F,F = 8N,當小車向右運動的速度達到1.5m/s時,在小車前端輕輕地放上一個大小不計,質量為m = 2kg的小物塊,物塊與小車間的動摩擦因數 = 0.2,小車足夠長求從小物塊放上小車開始,經過t = 1.5s小物塊通過的位移大小為多少?(取g = 10m/s2)【解析】開始一段時間,物塊相對小車滑動,兩者間相互作用的滑動摩擦力的大小為Ff = mg = 4N物塊在Ff的作用下加速,加速度為am = = 2m/s2,從靜止開始運動小車在推力F和f的作用下加速,加速度為aM = = 0.5m/s2,初速度為0 = 1.5m/s設經過時間t1,兩者達到共同速度,則有: = amt1 = 0+aMt1代入數據可得:t1 = 1s,= 2m/s在這t1時間內物塊向前運動的位移為s1 = amt = 1m以后兩者相對靜止,相互作用的摩擦力變為靜摩擦力將兩者作為一個整體,在F的作用下運動的加速度為a,則F =(M+m)a

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