(8分)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.
◎ 题目
(8分)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/s2。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
(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 =" 2.0" (N) 根据牛顿第二定律,小滑块的加速度 (m/s2) 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/s2) 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 = x1 – x2 解得 t =" 1.0" (s) (2) 小滑块的位移 1.5 (m) 恒力F对小滑块所做的功 W = Fx1 =" 5.0×1.5" =" 7.5" (J) (3)由于x1 – x2 = 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
(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,求出加速度,木板所受向左的滑动摩擦力向左做匀加速直线运动,求出加速度,根据位移关系即可求出时间; (2)求出小滑块的位移,根据恒力做功公式即可求解; (3)根据位移差为L,求出时间t与质量的关系即可求解. |
◎ 知识点
专家分析,试题“(8分)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.…”主要考查了你对 【匀变速直线运动】 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。- 最新内容
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