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课后作业
演练1
如下图所示,一足够长的木板
静止在水平地面上,有一小滑块
以
的水
平初速度冲上该木板。已知木板质量是小滑块质量的
倍,木板与小滑块间的动摩
擦因数
,木板与水平地面间的动摩擦因数为
,求小滑块相对木板滑
行的位移大小。(取
)
演练2
质量为
的物块叠放在质量为
的足够长的木板上方右侧,木板放在光滑的水平
地面上,物块与木板之间的动摩擦因数为
。在木板上施加一水平向右的拉力
,在
内
的变化如图2 所示,图中
以
为单位,重力加速度
。
整个系统开始时静止。
1
求
、
、
、
末木板的速度以及
、
末物块的速度;
⑵ 在同一坐标系中画出
内木板和物块的
图象,据此求
内物块相对
于木板滑过的距离。
演练3
某飞机场利用如下图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上,传送带与地面
的夹角
,传送带两端
之间的长度
,传送带以
的恒定速
度向上运动。在传送带底端
处轻轻放上一质量
的货物,货物与传送带间
的动摩擦因数
。求货物从
端运送到
端所需的时间。(取
)
演练4
如图甲所示,水平传送带的长度
,皮带轮的半径
,皮带轮以角速度
顺时针匀速运动。现有一小物体(视为质点)以水平速度
从
滑上传送带,越过
点后做平抛运动,其水平位移为。保持物体的初速度
不变,多次改变皮带轮
的角速度
,依次测量水平位移,得到如图乙所示的
图象.回答下列问题:
⑴ 当
时,物体在
、
之间做什么运动?
⑵
端距地面的高度
为多大?
⑶ 物块的初速度
为多大?
演练1
【解析】设小滑块的质量为
,则木板的质量
,小滑块的加速度为
,木板的加速度为
。
以小滑块为研究对象,由牛顿第二定律得
,
所以
,
设经时间,木板与小滑块相对静止,共同速度为
,又
,
以木板为研究对象,由牛顿第二定律得
,
所以
,
又
,
故
,解得
,
则小滑块相对木板滑行的位移大小为
。
【答案】
演练2
【解析】⑴ 设木板和物块的加速度分别为
和
,
在时刻木板和物块的速度分别为
和
,
木板和物块之间摩擦力的大小为
,依牛顿第二定律、运动学公式和摩擦定律
得
,当
时
综上解得
,
,
,
,
⑵ 物块与木板运动的
图象,如下图所示。
在
内物块相对于木板滑过的距离
等于木板和物块
图线下的面积之
差,因此
。
【答案】⑴ 木板的速度
,
,
,
物块的速度
,
2
图像如下:
演练3
【解析】货物放在传送带上,开始相对传送带向下运动,故所受滑动摩擦力的方向沿传送带
向上。货物由静止开始做初速度为
的匀加速直线运动。以货物为研究对象,由牛
顿第二定律得
,
解得
,
货物匀加速运动的时间
,
货物匀加速运动的位移
,
经计算知
,
故此后货物随传送带一起向上做匀速运动,运动的位移
,
匀速运动的时间
,
货物从
到
所需的时间
。
【答案】
演练4
【解析】
⑴当
时,物体由
到
应做匀减速直线运动
⑵物体离开
后做平抛运动,
①
②
③
联立①、②、③解得:
⑶当
时,物体由
到
做匀减速直线运动,则:
④
当
时,由题意知:
物体由
到
应该做匀加速直线运动,则
⑤
⑥
联立④、⑤、⑥解得:
【答案】
⑴匀减速直线运动
⑵
⑶