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质量为M的平板长为L=0.88m,在光滑的水平面上以速度υ0向右匀速运动,在平板上方存在厚度d=2cm的“相互作用区域”(如图中虚线部分所示),“相互作用区域”上方高h=20cm处有一质量
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 互联网
◎ 题目
质量为M的平板长为L=0.88m,在光滑的水平面上以速度υ
0
向右匀速运动,在平板上方存在厚度d=2cm的“相互作用区域”(如图中虚线部分所示),“相互作用区域”上方高h=20cm处有一质量为m的静止物块P.当平板M的右端A经过物块P正下方的瞬时,P无初速度释放.物块P以速度υ
1
进入相互作用区时,除重力之外,P立即受到一个竖直向上的恒力F.已知F=11mg,取重力加速度g=10m/s
2
,不计空气阻力.
试求:(1)物块P下落至与平板刚接触时的速度υ
2
多大?
(2)欲使物块P不落到平板M上,平板速度υ
0
应不小于多少?
◎ 答案
(1)P先做自由落体运动,有:υ
1
2
=2gh ①
之后进入相互作用区域,受向上的恒力F和重力作用,由牛顿第二定律得:
F-mg=ma,即:11mg-mg=ma ②
P物体做匀减速运动,有:υ
2
2
-υ
1
2
=-2ad ③
由①、②、③解得 υ
2
=0
(2)P先做自由落体运动过程,有
h=
1
2
g
t
1
④
进入相互作用区做匀减速运动的末速为零,故有
d=
1
2
a
t
2
⑤
且a=10g ⑥
由式④、⑤、⑥解得 t
1
=0.2s t
2
=0.02s
所以,P释放后到与平板接触经历的时间为
t=t
1
+t
2
=0.2s+0.02s=0.22s
欲使物块P不落到平板M上,应满足v
0
t>L,于是得:
v
0
>
L
t
=
0.88
0.22
m/s=4m/s.
答:(1)物块P下落至与平板刚接触时的速度υ
2
为0;
(2)欲使物块P不落到平板M上,平板速度υ
0
应不小于4m/s.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“质量为M的平板长为L=0.88m,在光滑的水平面上以速度υ0向右匀速运动,在平板上方存在厚度d=2cm的“相互作用区域”(如图中虚线部分所示),“相互作用区域”上方高h=20cm处有一质量…”主要考查了你对 【匀变速直线运动规律的应用】,【牛顿第二定律】,【动能定理】 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/202211/363247.html
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