(14分)一密封盒B放置在水平面上,密封盒与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,密封盒的内表面光滑,在内表面上有一小球A靠左侧壁放置,此时小球A与密封盒的右侧壁相距为l,如图所示

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)一密封盒B放置在水平面上,密封盒与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,密封盒的内表面光滑,在内表面上有一小球A靠左侧壁放置,此时小球A与密封盒的右侧壁相距为l,如图所示。A、B的质量均为m。现对密封盒B施加一个大小等于2mg(g为重力加速度)、方向水平向右的推力F,使B和A一起从静止开始向右运动,当密封盒B运动的距离为d时,立刻将推力撤去,此后A和B发生相对运动,再经一段时间球A碰到盒的右侧壁。 求

(1)在推力F作用的过程中盒子的左侧壁对小球A做的功;
(2)球A相对于盒从左侧壁运动至右侧壁所经过的时间t并说明此时l与d之间的关系。

◎ 答案

(1)0.5mgd  (2)见解析

◎ 解析


试题分析:(1)方法一
将盒子和小球作为一个整体        (1分)
对小球应用牛顿第二定律:
盒子左侧壁对小球做的功      (1分)
联立得:W=0.5mgd    (1分)
方法二
将盒子和小球作为一个整体,推力F作用过程,由动能定理得

将μ=0.5和F=2mg代入解得槽B的速度

小球A的动能增加量等于左侧壁所做的功  
(2)球A在槽内运动过程做匀速运动
        (1分)
槽B向右减速滑行过程,由牛顿定律和运动学规律得
       (1分)
       (1分)
      (1分)
当球A碰到槽的右侧壁时,位移关系为       (1分)
讨论:
①当球A碰到槽的右侧壁时,槽未停下,则     (1分)
可解得球A从离开槽的左侧壁到碰撞槽的右侧壁所经过的时间
        (1分)
l与d的关系是          (1分)
②当球A碰到槽的右侧壁时,槽已停下,则,    (1分)
可解得球A从离开槽的左侧壁到碰撞槽的右侧壁所经过的时间
           (1分)
l与d的关系是        (1分) 

◎ 知识点

    专家分析,试题“(14分)一密封盒B放置在水平面上,密封盒与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,密封盒的内表面光滑,在内表面上有一小球A靠左侧壁放置,此时小球A与密封盒的右侧壁相距为l,如图所示…”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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