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匀变速直线运动的位移与时间的关系
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一质量M=0.2kg的长木板静止在水平面上,长木板与水平面间的滑动摩擦因数μ1=0.1,一质量m=0.2kg的小滑块以v0=1.2m/s的速度从长木板的左端滑上长木板,滑块与长木板间滑动
网友投稿 2022-08-02 00:00:00 互联网
◎ 题目
一质量M=0.2kg的长木板静止在水平面上,长木板与水平面间的滑动摩擦因数μ
1
=0.1,一质量m=0.2kg的小滑块以v
0
=1.2m/s的速度从长木板的左端滑上长木板,滑块与长木板间滑动摩擦因数μ
2
=0.4(如图所示).求:
(1)经过多少时间小滑块与长木板速度相同?
(2)从小滑块滑上长木板到最后静止下来的过程中,小滑块滑动的距离为多少?(滑块始终没有滑离长木块)
◎ 答案
(1)小滑块受到的滑动摩擦力为f
2
,方向向左
f
2
=μ
2
mg=0.8N,
长木板受到小滑块给予的滑动摩擦力f
2
′,方向向右
f
2
′=f
2
=0.8N
长木板受地面的滑动摩擦力f
1
=μ
1
(m+M)g=0.4N.
f
1
方向向左,f
2
′>f
1
,长木板向右加速,小滑块向右做减速运动,长木块的加速度为a
1
,小滑块加速度为a
2
,根据牛顿第二定律
a
1
=μ
2
g=4m/s
2
,a
2
=
0.8-0.4
0.2
=2m/s
2
,
当小滑块与长木板的速度相等时,v
0
-a
2
t=a
1
t,
所以t=0.2s
即经过0.2s的时间小滑块与长木板速度相同.
(2)由于小滑块与长木板相对静止,它们一起做匀减速运动,设共同加速度大小为a,一起做匀减速运动的距离为S
2
f
1
=μ
1
(m+M)g=(m+M)a
故
a=μ
1
g=1m/s
2
一起减速的初速度为木块加速运动的末速度,故减速的初速度为v=0.4m/s
S
2
=
v
2
2
a
=0.08m
设相对运动前小滑块运动的距离为S
1
S
1
=v
0
t-
1
2
a
2
t
2
=0.16m
整个过程中,小滑块滑动运动的距离S
S=S
1
+S
2
=0.24m
即从小滑块滑上长木板到最后静止下来的过程中,小滑块滑动的距离为0.24m.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“一质量M=0.2kg的长木板静止在水平面上,长木板与水平面间的滑动摩擦因数μ1=0.1,一质量m=0.2kg的小滑块以v0=1.2m/s的速度从长木板的左端滑上长木板,滑块与长木板间滑动…”主要考查了你对 【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【牛顿第二定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202208/230245.html
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