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牛顿运动定律的应用
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如图所示,光滑水平面上有一块木板,质量M=2.0kg,长度L=1.0m。在木板的最右端有一个小滑块(可视为质点),质量m=1.0kg。小滑块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2。开始时它们
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,光滑水平面上有一块木板,质量M=2.0 kg,长度L=1.0m。在木板的最右端有一个小滑块(可视为质点),质量m=1.0 kg。小滑块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2。开始时它们都处于静止状态。某时刻起对小滑块施加一个F=5.0 N水平向左的恒力,此后小滑块将相对木板滑动。取g =10 m/s
2
。求:
(1)小滑块从木板右端运动到左端所用的时间t;
(2)小滑块从木板右端运动到左端的过程中,恒力F对小滑块所做的功W;
(3)如果想缩短小滑块从木板右端运动到左端所用的时间t,只改变木板的质量M,请你通过计算,判断木板的质量M应该增大还是减小?
◎ 答案
解:(1)小滑块受到水平向左的恒力F和水平向右的滑动摩擦力作用,向左做匀加速直线运动,所受滑动摩擦力f = μmg = 0.2×1.0×10 = 2.0N
根据牛顿第二定律,小滑块的加速度
m/s
2
木板所受向左的滑动摩擦力
,向左做匀加速直线运动
根据牛顿第二定律,木板的加速度
m/s
2
在小滑块从木板右端运动到左端所用的时间为t内
小滑块的位移
木板的位移
由几何关系可知L = x
1
-x
2
解得t = 1.0s
(2)小滑块的位移
1.5m
恒力F对小滑块所做的功W = Fx
1
= 5.0×1.5 = 7.5J
(3)由于x
1
-x
2
= L,即
将(1)中各式代入,有
若只改变M,则M增加时,t减小
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,光滑水平面上有一块木板,质量M=2.0kg,长度L=1.0m。在木板的最右端有一个小滑块(可视为质点),质量m=1.0kg。小滑块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2。开始时它们…”主要考查了你对 【牛顿运动定律的应用】,【功】 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/202210/346678.html
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