如图所示,有一长L=1.5m,质量M=10kg,上表面光滑下表面粗糙的木板,在水平面上向右做直线运动.某时刻将一个质量m=1kg的小球,轻轻放在距木板右端13长度的P点,此时木块速度

◎ 题目

如图所示,有一长L=1.5m,质量M=10kg,上表面光滑下表面粗糙的木板,在水平面上向右做直线运动.某时刻将一个质量m=1kg的小球,轻轻放在距木板右端
1
3
长度的P点,此时木块速度v0=3.6m/s,并同时对木板施加一个方向水平向左的恒力F=50N,经过一段时间后,小球脱离木板下落.设木板与地面的动摩擦因数为0.2,其它摩擦不计.g取10m/s2.求:
①木块向右运动的最大位移;
②小球从放上木板至脱离木板经历的时间.
魔方格

◎ 答案

①根据牛顿第二定律得,木板向右做匀减速直线运动的加速度:a1=
F+μ(M+m)g
M
=7.2m/s2
则匀减速直线运动的最大位移:x=
v02
2a1
=
3.62
2×7.2
m=0.9m<
2
3
L=1.0m

所以木块向右运动的最大位移为0.9m.
②木板向左做匀加速直线运动,加速度:a2=
F-μ(M+m)g
M
=2.8m/s2
向右匀减速直线运动的时间:t1=
v0
a1
=
3.6
7.2
s=0.5s

小球离开木板,木板向左运动的位移:x′=1.4m
根据:x′=
1
2
a2t22
,解得:t2=1s.
则总时间:t=t1+t2=1.5s.
答:木块向右运动的最大位移为0.9m.
小球从放上木板至脱离木板经历的时间为1.5s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,有一长L=1.5m,质量M=10kg,上表面光滑下表面粗糙的木板,在水平面上向右做直线运动.某时刻将一个质量m=1kg的小球,轻轻放在距木板右端13长度的P点,此时木块速度…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【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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