质量为m0的足够长的木板放在光滑水平地面上,在木板的上表面的右端放一质量为m的小金属块(可看成质点),如图所示,木板上表面的A点右侧是光滑的,A点到木板右端距离为L,A点

◎ 题目

质量为m0的足够长的木板放在光滑水平地面上,在木板的上表面的右端放一质量为m的小金属块(可看成质点),如图所示,木板上表面的A点右侧是光滑的,A点到木板右端距离为L,A点左侧表面与金属块间的动摩擦因数为μ.现用一个大小为F的水平拉力向右拉木板,当小金属块到达A点时立即撤去此拉力.求:
(1)拉力F的作用时间是多少?
(2)最终木板的速度多大?
(3)小金属块到木板右端的最大距离为多少?
魔方格

◎ 答案

(1)开始时,小金属块静止,对木板进行研究,根据牛顿第二定律:a=
F
m0
…①
设经时间t小金属块到达木板上表面的A点,则:L=
1
2
at2
…②
联立①②解得:t=

2m0L
F
…③
(2)当小金属块到达木板上表面的A点时,木板的速度为 v1=at=

2FL
m0
…④,
此后小金属块和木板相互摩擦直至速度相等的过程中,动量守恒:m0vl=(m0+m)v2 …⑤
联立④⑤解得,最终木板的速度为:v2=

2Fm0L
m0+m
…⑥
(3)小金属块和木板相互摩擦直至速度相等的过程能量守恒:μmgs=
1
2
m0
v21
-
1
2
(m0+m)
v22
…⑦
联立④⑥⑦解得,小金属块和木板相互摩擦的距离s=
FL
μg(m0+m)
…⑧
小金属块到木板右端的最大距离 s=s+L=
FL
μg(m0+m)
+L
…⑨
答:(1)拉力F的作用时间是
  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐
某质点的位移随时间的变化关系式x=4t-2t2,x与t的单位分别是m和s。则该质点的初速度和加速度分别是[]A.4m/s和-2m/s2B.0和2m/s2C.4m/s和-4m/s2D.4m/s和0
某质点的位移随时间的变化关
一物体做匀加速直线运动,初速度为1m/s,加速度为1m/s2。求:物体在第5s内的位移是多少?
一物体做匀加速直线运动,初
在平直公路上,自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时同时经过某一个路标,它们的位移xm随时间ts变化的规律为:汽车为,自行车为,则下列说法正确的是[]A.汽车作减速直线运动,
在平直公路上,自行车与同方
一初速度为6m/s做直线运动的质点,受到力F的作用产生一个与初速度方向相反、大小为2m/s2的加速度,当它的位移大小为3m时,所经历的时间可能为[]A.B.C.sD.s
一初速度为6m/s做直线运动的
如图所示,有一块木板静止在光滑而且足够长的水平面上,木板的质量为M=4kg,长为L=1.4m,木板右端放着一个小滑块,小滑块质量m=1kg,其尺寸远小于L,小滑块与木板间的动摩擦
如图所示,有一块木板静止在