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如图所示,两个完全相同的质量为m的木板A、B置于水平地面上,它们的间距s=2.88m.质量为2m,大小可忽略的物块C置于A板的左端.C与A之间的动摩擦因数为μ1=0.22,A、B与水平地

网友投稿  2022-11-05 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,两个完全相同的质量为m的木板A、B置于水平地面上,它们的间距s=2.88m.质量为2m,大小可忽略的物块C置于A板的左端.C与A之间的动摩擦因数为μ1=0.22,A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.10,最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力.开始时,三个物体处于静止状态.现给C施加一个水平向右,大小为
2
5
mg
的恒力F,假定木板A、B碰撞时间极短且碰撞后粘连在一起,要使C最终不脱离木板,每块木板的长度至少应为多少?
魔方格

◎ 答案

设A、C之间的滑动摩擦力大小为f1,A与水平地面之间的滑动摩擦力大小为f2
∵μ1=0.22,μ2=0.10
∴F=
2
5
mg<f11(2m)g     ①
且 F=
2
5
mg>f22(2m+m)g ②
∴一开始A和C保持相对静止,在F的作用下向右加速运动,有
(F-f2)s=
1
2
(2m+m)
v21
   ③
A、B两木块的碰撞瞬间,内力的冲量远大于外力的冲量,A、B系统动量守恒,由动量守恒定律得
m?v1=(m+m)v2
碰撞结束后到三个物体达到共同速度的相互作用过程中,由于A、B、C系统所受外力的合力为零,故系统总动量守恒,设木块向前移动的位移为s1,则由动量守恒定律
2mv1+(m+m)v2=(2m+m+m)v3
f1s1-f3s1=
1
2
?2
mv23
-
1
2
?2m
v22

f32(2m+m+m)g   ⑦
对C物体,由动能定理F(2l+s1)-f1(2l+s1)=
1
2
2
mv23
-
1
2
2
m21

由以上各式,再代入数据可得
l=0.3m   
即每块木板的长度至少应为0.3m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,两个完全相同的质量为m的木板A、B置于水平地面上,它们的间距s=2.88m.质量为2m,大小可忽略的物块C置于A板的左端.C与A之间的动摩擦因数为μ1=0.22,A、B与水平地…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【动能定理】,【动量守恒定律】  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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