- 2011高考物理试题及答案
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相关例题:
2011年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试试题(四川卷)第22题
【试题内容】
一质量为m的物块放置在木板上,木板放在光滑水平地面上。木板质量为3m,木板右端放一物块B,其质量为m。已知木块与木板间的动摩擦因数为μ,开始时两者均静止。现用水平恒力F将木板从木块下抽出,求力F的最小值。
【答案】
力F的最小值为4μmg。
【解析】
设木板与木块间的摩擦力为f,当木板向右运动时,物块受到木板对它的摩擦力f和物块对它的摩擦力f',由于物块始终相对地面静止,所以物块受到的摩擦力为静摩擦力。当木板向右运动时,物块受到的静摩擦力方向向左,大小等于木板对它的摩擦力的大小。当木板向右运动的加速度达到最大时,力F最小。设此时木板的速度为v₁,加速度为a₁,则有:
F-μ(3m+m)g=(3m+m)a₁
对物块:μmg=ma₂
当a₁=a₂时,F最小。
由以上各式可得:Fmin=4μmg。
【注意】
本题考查了牛顿第二定律、运动学公式和临界问题的求解方法。解题时要注意分析临界状态的条件,并注意在分析过程中不能漏掉任何物体。同时要注意题目中给出的条件,如本题中“物块始终相对地面静止”这一条件。解题时要注意分析临界状态的条件,并注意在分析过程中不能漏掉任何物体。同时要注意题目中给出的条件,如本题中“物块与木板间的动摩擦因数为μ”这一条件。解题时要注意分析物体运动过程和受力情况,并注意运用运动学公式和牛顿第二定律求解加速度和位移等物理量。同时要注意题目中给出的已知量和未知量之间的关系,并注意运用数学方法求解。
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