板塊模型經(jīng)典(精煉)

1 板塊模型經(jīng)典習(xí)題 精煉 板塊模型經(jīng)典習(xí)題 精煉 1 1 如圖 5 所示 質(zhì)量M 1kg 的木板靜止在粗糙的水平地面上 木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 在木 板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m 1kg 大小可以忽略的鐵塊 鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) 取g 10m s2 試求 1 若木板長L 1m 在鐵塊上加一個(gè)水平向右的恒力F 8N 經(jīng)過多長時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的右端 2 若在鐵塊上施加一個(gè)大小從零開始連續(xù)增加的水平向右的力F 通過分析和計(jì)算后 請(qǐng)?jiān)趫D 6 中畫出 鐵塊受到木板的摩擦力f2隨拉力F大小變化的圖象 設(shè)木板足夠長 2 質(zhì)量為 m 1 0 kg 的小滑塊 可視為質(zhì)點(diǎn) 放在質(zhì)量為 m 3 0 kg 的長木板的右端 木板上表面光滑 木板與地面 之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 0 2 木板長 L 1 0 m 開始時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài) 現(xiàn)對(duì)木板施加水平向右的恒力 F 12 N 如圖 3 12 所示 為使小滑塊不掉下木板 試求 g 取 10 m s2 1 水平恒力 F 作用的最長時(shí)間 2 水平恒力 F 做功的最大值 3 如圖所示 木板長L 1 6m 質(zhì)量M 4 0kg 上表面光滑 下表面與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 0 4 質(zhì) 量m 1 0kg 的小滑塊 視為質(zhì)點(diǎn) 放在木板的右端 開始時(shí)木板與物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài) 現(xiàn)給木板以向右的 初速度 取g 10m s2 求 2 1 木板所受摩擦力的大小 2 使小滑塊不從木板上掉下來 木板初速度的最大值 4 4 如圖 3 所示 質(zhì)量M 8kg 的小車放在光滑的水平面上 在小車右端加一水平恒力F F 8N 當(dāng)小車速度 達(dá)到 1 5m s 時(shí) 在小車的前端輕輕放上一大小不計(jì) 質(zhì)量m 2kg 的物體 物體與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0 2 小車足夠長 求物體從放在小車上開始經(jīng)t 1 5s 通過的位移大小 g取 10m s2 1 1 解答略 答案如下 1 t 1s 2 當(dāng)F N 時(shí) A B相對(duì)靜止且對(duì)地靜止 f2 F 當(dāng) 2N6N 時(shí) A B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng) N 畫出f2隨拉力F大小變化的圖象如圖 7 所示 2 解析解析 1 撤力前木板加速 設(shè)加速過程的位移為 x1 加速度為 a1 加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t1 撤力后木板減速 設(shè)減速 過程的位移為 x2 加速度為 a2 減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t2 由牛頓第二定律得撤力前 F m M g Ma1 1 分 解得 2 1 m s 3 4 a 1 分 撤力后 m M g Ma2 1 分 解得 2 2 m s 3 8 a 1 分 2 222 2 111 2 1 2 1 taxtax 1 分 為使小滑塊不從木板上掉下 應(yīng)滿足 x1 x2 L 1 分 又 a1t1 a2t2 1 分 由以上各式可解得 t1 1 s 所以水平恒力作用的最長時(shí)間為 1 s 1 分 2 由上面分析可知 木板在拉力 F 作用下的最大位移m 3 2 m1 3 4 2 1 2 1 2 111 tax 1 分 可得 F 做功的最大值 J8J 3 2 12 1 FxW 1 分 答案答案 1 1 s 2 8 J 3 答案 1 20N 2 4m s 解析 1 木板與地面間壓力大小等于 M m g 故木板所受摩擦力Ff M m g 20N 4 2 木板的加速度a 5m s2 Ff M 滑塊靜止不動(dòng) 只要木板位移小于木板的長度 滑塊就不掉下來 根據(jù)v 0 2ax得 2 0 v0 4m s 2ax 即木板初速度的最大值是 4m s 4 4 物體放上后先加速 a1 g 2m s2 此時(shí)小車的加速度為 當(dāng)小車與物體達(dá)到共同速度時(shí) v共 a1t1 v0 a2t1 解得 t1 1s