(12分)如图所示,光滑水平面上有一块木板,质量M=2.0kg,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=1.0kg。小滑块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2。开始
◎ 题目
(12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)1.0s (2) 7.5J (3) M增加时,t减小 |
◎ 解析
试题分析: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 =" 0.2×1.0×10" =" 2.0(N)" 根据牛顿第二定律,小滑块的加速度 3.0 (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=1.0(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。 |
◎ 知识点
专家分析,试题“(12分)如图所示,光滑水平面上有一块木板,质量M=2.0kg,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=1.0kg。小滑块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2。开始…”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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