(14分)如图所示,一上表面光滑的木箱宽L=1m、高h=3.2m、质量M=8kg。木箱在水平向右的恒力F=16N作用下,以v0=3m/s在水平地面上做匀速运动。某时刻在木箱上表面的左端滑上一质

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀变速直线运动/2022-08-28 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(14分)如图所示,一上表面光滑的木箱宽L=1 m、高h=3.2 m、质量M=8 kg。木箱在水平向右的恒力F=16N作用下,以v0=3m/s在水平地面上做匀速运动。某时刻在木箱上表面的左端滑上一质量m=2 kg,速度也为3m/s的光滑小铁块(视为质点),重力加速度g取10 m/s2。求:

(1)小铁块刚着地时与木箱右端的距离x
(2)若其它条件均不变,木箱宽L/至少为多长,小铁块刚着地时与木箱右端的距离最远?

◎ 答案


(1)未放小铁块,木箱受到的摩擦力为f1 则Ff1……①  f1μMg
放上小铁块,木箱受到的摩擦力为f2,此时木箱的加速度大小为a 则f2FMa……②
由①②式得a=0.5m/s2  
设小铁块经过t1从木箱右端滑落,有……③
此时,木箱的速度v1,则 v1v0a t1……④
随后,木箱在F作用下以速度v1作匀速运动,小铁块以初速度v0作平抛运动,下落时间为t2
……⑤  ……⑥
结合③④⑤⑥式得 x=0.8m
(2)小铁块在水平方向的速度不变,平抛运动时下落时间也不变,因此,小铁块刚滑落时,要求木箱速度刚好为零,此后木箱就停止了运动,小铁块的落地点距木箱右端最远。
设小铁块在木箱上运动时间为t3,有0=v0a t3……⑦  ……⑧
结合⑦⑧  L/=9m

◎ 解析

 略

◎ 知识点

    专家分析,试题“(14分)如图所示,一上表面光滑的木箱宽L=1m、高h=3.2m、质量M=8kg。木箱在水平向右的恒力F=16N作用下,以v0=3m/s在水平地面上做匀速运动。某时刻在木箱上表面的左端滑上一质…”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。

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