首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
牛顿第二定律
> 正文
返回
打印
如图所示，P为位于某一高度处的质量为m的小物块（可视为质点），B为位于水平地面上的质量为M的特殊长平板，mM=110，平板B与地面间的动摩擦因数μ=0.020．在平板的表面上方，存在
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，P为位于某一高度处的质量为m的小物块（可视为质点），B为位于水平地面上的质量为M的特殊长平板，
m
M
=
1
10
，平板B与地面间的动摩擦因数μ=0.020．在平板的表面上方，存在一定厚度的“相互作用区域”，如图中划虚线的部分，当物块P进入相互作用区时，B便有竖直向上的恒力F作用于P，已知F=kmg，k=51，F对P的作用刚好使P不与B的上表面接触；在水平方向上P、B之间没有相互作用力．已知物块P开始下落的时刻，平板B向右的速度为v
0
=10m/s，P从开始下落到刚到达“相互作用区域”所经历的时间为t
0
=2.0s．设B板足够长，取重力加速度g=10m/s
2
，不计空气阻力．求：
（1）物块P从开始自由下落到再次回到初始位置所经历的时间．
（2）在这段时间内B所通过的位移的大小．
◎ 答案
（1）对于P，取向下方向为正方向，对于B取水平向右为正方向．
物块P在进入“相互作用区域”之前，P、B的加速度分别是a
P
=g，a
B
=-μg
物块P在进入“相互作用区域”之后，P、B的加速度分别是a
P
′=
mg-F
m
=-50g，a
B
′=-
μ(Mg+F)
M
=-6.1g
设P从进入“相互作用区域”到离木板最近过程所经历的时间为t，则
a
P
t
0
+a
P
′t=0
解得t=0.04s
根据对称性得到物块P从开始自由下落到再次回到初始位置所经历的时间T=2（t
0
+t）=4.08s
（2）在P从开始下落到进入“相互作用区域”的时间t
0
内，B物体做匀减速直线运动，末速度为v
1
=v
0
+a
B
t
0
=10-0.2×2（m/s）=9.6m/s
在P进入到离开“相互作用区域”的2t时间内，B仍做匀减速直线运动，速度减到v
2
=v
1
+2a
B
t=9.5m/s
在P从离开“相互作用区域”到回到初位置的t0时间内，B做匀减速直线运动，末速度为v
3
=v
2
+a
B
t
0
=9.1m/s
所以在这段时间内B所通过的位移的大小为
x=
v
0
+
v
1
2
t
0
+
v
1
+
v
2
2
?2t
+
v
2
+
v
3
2
t
0
=36m．
答：（1）物块P从开始自由下落到再次回到初始位置所经历的时间是4.08s；
（2）在这段时间内B所通过的位移的大小为36m．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，P为位于某一高度处的质量为m的小物块（可视为质点），B为位于水平地面上的质量为M的特殊长平板，mM=110，平板B与地面间的动摩擦因数μ=0.020．在平板的表面上方，存在…”主要考查了你对 【匀变速直线运动的位移与时间的关系】，【自由落体运动】，【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/202210/342329.html
十二生肖
十二星座
