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高中物理
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综合题
1.
(2023高三上·日照期末)
如图甲所示,质量M=0.5kg,长度L=1m的木板静止在光滑水平面上,木板最左端恰好在O点正下方。质量m=1kg的物块静止在木板的左端,物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2。用长
, 不可伸长的轻绳将质量
的小球悬挂在O点,初始时刻轻绳水平拉直,某时刻由静止释放小球,小球下摆至最低点时恰与物块发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。在物块获得速度的同时,给木板施加一个水平向右的恒力F。当恒力F取某一值时,物块与木板间产生的摩擦热为Q,给木板施加不同大小的恒力F,得到
关系的部分图像如图乙所示,其中AB与横轴平行,其中AB段的纵坐标为0.5J
-1
, 将物块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s
2
。
(1) 若恒力F=0,则物块会从木板的右端滑下,求物块在木板上滑行的时间;
(2) 若物块刚好不会从长木板右端滑下,求F的大小;
(3) 图乙中BC为倾斜直线,求BC段对应的
函数关系式并标明F的取值范围。
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