高中物理相互作用、力与机械综合题

某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数,跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在木块上方放置砝码.缓慢向左拉动水平放置木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力大小.某次实验所得数据在下表中给出,其中 $f_4$ 的值可从图(b)中弹簧秤的示数读出.

回答下列问题

（1）f ₄=________ N;    

（2）在图(c)的坐标纸上补齐画出的数据点并绘出 $f-m$ 图线;    

（3） $f$ 与m、木块质量M、木板与木板之间的动摩擦因数 $\mu$ 及重力加速度大小g之间的关系为 $f$ =________, $f-m$ 图线(直线)的斜率的表达式为k=________;    

（4）取 $g=9.8m/s^2$ ,由绘出的 $f-m$ 图线求得 $\mu$ =________.(保留2位有效数字)    

如图所示，一水平方向的传送带以恒定的速度v=2m/s沿顺时针方向匀速转动，传送带右端固定着一光滑的半径R=0.45m的四分之一圆弧轨道，圆弧底端与传送带相切。一质量为0.5kg的物体，从圆弧轨道最高点由静止开始滑下，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2，不计物体滑过圆弧与传送带交接处时的能量损失，传送带足够长，g=10m/s². 求：
（1）物体滑上传送带向左运动的最远距离及此过程中物体与传送带摩擦所产生的内能
（2）物体第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间；

如图所示，有n个相同的货箱沿同一条直线停放在倾角为θ的斜面上，每个货箱长皆为l，质量皆为m，相邻两货箱间距离为l，最下端的货箱到斜面底端的距离也为l．现给第1个货箱一适当的初速度v₀，使之沿斜面下滑，在每次发生正碰后（碰撞时间很短），发生碰撞的货箱都粘合在一起运动，当动摩擦因数为μ时，最后第n个货箱恰好停在斜面底端．求：

(1)第一个货箱碰撞第二个货箱前瞬间的速度v₁；
(2)设第一次碰撞过程中系统损失的机械能为，第一次碰撞前的瞬间第一个货箱的动能为，求的比值；
(3)整个过程中由于碰撞而损失的机械能．

如图13所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接．在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为θ．现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球，在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止，力F与圆槽在同一竖直面内，此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h．现撤去力F使小球开始运动，直到所有小球均运动到水平槽内．重力加速度为g．求：
⑴水平外力F的大小；
⑵1号球刚运动到水平槽时的速度；
⑶整个运动过程中，2号球对1号球所做的功．

一足够长的斜面，最高点为点，有一长为的木条，端在斜面上，端伸出斜面外。斜面与木条间的磨擦力足够大，以致木条不会在斜面上滑动。在木条端固定一个质量为的重物（可视为质点），端悬挂一个质量为的重物。若要使木条不脱离斜面，在下列两种情况下，的长度各需满足什么条件？
（Ⅰ）木条的质量可以忽略不计。
（Ⅱ）木条质量为，分布均匀。

如图所示，质量为M的长木板静止在光滑的水平地面上，在木块的右端有一质量为m的小铜块，现给铜块一个水平向左的初速度，铜块向左滑行并与固定在木板
左端的长度为l的轻弹簧相碰，碰后返回且恰好停在长木板右端，则轻弹簧与铜块相碰
过程中具有的最大弹性势能为多少？整个过程中转化为内能的机械能为多少？

 

 

滑雪者从A点由静止沿斜面滑下，经一平台后水平飞离B点，地面上紧靠平台有一个水平台阶，空间几何尺度如图所示，斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为μ。假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动，且速度大小不变。求：
（1）滑雪者离开B点时的速度大小；
（2）滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离s。

如图3-4-11所示，在水平地面放一质量为1.0 kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F₁、F₂，已知F₁="3.0" N，F₂="4.0" N，g取10 N/kg.则木块受到的摩擦力为多大？

图3-4-11
若将F₂顺时针转90°，此时木块在水平方向上受的合力大小为多大？

如图3-4-18所示，在水平地面放一质量为1.0 kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F₁、F₂，已知F₁="3.0" N，F₂="4.0" N，g取10 N/kg，则木块受到的摩擦力为多少？若将F₂顺时针转90°，此时木块在水平方向上受的合力大小为多少？

图3-4-18

两个共点力，当它们同方向时合力的大小为7 N，当它们反方向时合力的大小为1 N，问当它们互相垂直时的合力大小为多少?

两人在河两岸用绳子拉小船使其在河流中行驶，甲的拉力是200 N，方向与航向间的夹角为60°，乙的拉力是200 N。若是小船能在河流中间沿直线行驶，那么乙用力的方向如何？小船受到两拉力的合力是多少？

在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地上(如图3-4-6).如果钢丝绳与地面的夹角∠A=∠B=60°，每条钢丝绳的拉力都是300 N，求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力.

图3-4-6

两个小孩拉一辆车子，一个小孩用的力是45 N，另一个小孩用的力是60 N，这两个力的夹角是90°，求它们的合力.

如图3-4-3所示，一根重8 N的均匀直棒AB，A端用细绳吊在固定点O上，今用水平力F＝6 N作用于B端，细绳与竖直方向的夹角α=37°.则棒静止，问水平力F与重力G的合力大小和方向怎样?

图3-4-3

两个人，在水平地面上拉着板车前进，当两人朝着一个方向使力，只需用很小的力就能将板车拉动.朝不同的方向使力，必须用很大的力.而当两人朝相反方向用力，无论多大的力都不能将板车拉动.如图3-4-2所示.
请思考：力的合成不能像质量求和那样数值相加，那么它又遵从怎样的合成法则呢?

图3-4-2