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如图所示,长度l=1m,质量M=0.25kg的木板放在光滑的水平面上,质量m=2kg的小物块(质点)位于板的左端,板和物块间的动摩擦因数μ=0.1,现突然给板一向左的初速度v0=2m/s,同

网友投稿  2022-10-29 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,长度l=1m,质量M=0.25kg的木板放在光滑的水平面上,质量m=2kg的小物块(质点)位于板的左端,板和物块间的动摩擦因数μ=0.1,现突然给板一向左的初速度v0=2m/s,同时对小物块施加一水平向右的恒定拉力F=10N,经过一段时间后,物块与板相对静止,取g=10m/s2.求:
(1)从开始运动到物块与板相对静止,经过的时间是多少?
(2)物块最终在板上的位置.

◎ 答案

(1)由题意知木块向右作匀加速运动,木板先向左匀减速运动,再向右匀加速运动
木块与木板间滑动摩擦力f=μmg=2N
根据牛顿第二定律知
木块的加速度为
a1=
F-f
m
=4m/s2

木板的加速度为
a2=
f
M
=8m/s2

当木块、木板具有共同速度时,两者不再发生相对滑动,一直匀速运动下去.
即:a1t=-v0+a2t
解得t=0.5s
两者速度大小为v=a1t=2m/s
可见木板此时恰好回到原位置,位移为零
此过程木块的位移为s=
1
2
at2
=0.5m
所以木块最终停在木板的中点上.
答:(1)从开始运动到物块与板相对静止,经过的时间是0.5s;
(2)木块最终停在木板的中点上.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,长度l=1m,质量M=0.25kg的木板放在光滑的水平面上,质量m=2kg的小物块(质点)位于板的左端,板和物块间的动摩擦因数μ=0.1,现突然给板一向左的初速度v0=2m/s,同…”主要考查了你对  【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。



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