(1)如图1所示,A、B是两块完全相同的长木板,长度均为L,质量均为m.两板间动摩擦因数为μ,将两者边缘对齐叠放在光滑水平面上,并共同以某一水平速度v0向前运动.某时刻下面木

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(1)如图1所示,A、B是两块完全相同的长木板,长度均为L,质量均为m.两板间动摩擦因数为μ,将两者边缘对齐叠放在光滑水平面上,并共同以某一水平速度v0向前运动.某时刻下面木板碰到水平面上固定的铁钉立即停止运动,为了使上面木板的前端不落在水平面上,求v0的大小范围.
(2)如图2所示,光滑水平面上有一带有
1
4
光滑圆弧轨道的滑块,其质量为2m,一质量为m的小球,以速度v0沿平面滑小轨道,并从轨道上某处又滑下,求小球上升到离水平面的最大高度.
魔方格

◎ 答案

(1)当上面木板相对下木板的位移s≤
L
2
时即不掉下.      
由牛顿第二定律得:A的加速度:a=
-f
m
=
-μmg
m
=-μg

对A,由速度位移公式得:s=
-v02
2a
,得
v02
2μg
L
2
,解得:所以v0

μgL

(2)设小球上升到最高点时,小球和滑块的水平速度为vx
系统水平方向动量守恒.由动量守恒得mv0=(m+2m)vx,解得vx=
v0
3
  ①,
小球上升到最高点时vy=0,系统机械能守恒,
由机械能守恒得:
1
2
mv02=
1
2
(m+2m)vx2+mgh
  ②,
解得h=
v02
3g

答:(1)初速度v0

μgL

(2)小球上升到离水平面的最大高度为
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