如图所示,质量M=10kg,上表面光滑的足够长的木板在F=50N的水平拉力作用下,以v0=5m/s的速度沿水平地面向右匀速运动.现有两个小铁块,它们的质量均为m=1kg.在某时刻将第一个

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

如图所示,质量M=10kg,上表面光滑的足够长的木板在F=50N的水平拉力作用下,以v0=5m/s的速度沿水平地面向右匀速运动.现有两个小铁块,它们的质量均为m=1kg.在某时刻将第一个小铁块无初速度地放在木板的最右端,当木板运动了L=lm时,又无初速度地在木板最右端放上第二个小铁块.取g=10m/s2.求:
(1)第一个铁块放上后,木板的加速度是多大?
(2)第二个小铁块放上时,木板的速度是多大?
(3)第二个小铁块放上后,木板能运动的最大位移是多少?
魔方格

◎ 答案

(1)设木板与地面间的动摩擦因数为μ,未放小铁块时,对木板由平衡条件得:
         F=μMg,所以解得:μ=0.5
第一个小铁块放上后,木板做匀减速运动,加速度为a1,根据牛顿第二定律得:
F-μ(M+m)g=Ma1,所以a1=-
μmg
M
=-0.5m/s2
 
故第一个小铁块放上后,木板的加速度大小为0.5m/s2
(2)放上第一个木块后,木板做匀减速运动,设第二个小铁块放上时,木板的速度是v1,则有:
v21
-
v20
=2a1L
,所以解得:v1=2

6
m/s

故第二个小铁块放上时,木板的速度是:v1=2

6
m/s

(3)第二个小铁块放上后,木板做匀减速运动,加速度为a2,则有:
F-μ(M+2m)g=Ma2 ,所以有:a2=-
2μmg
M
=-1m/s2

设第二个小铁块放上后,木板能运动的最大位移是s,则有:
0-
v21
=2a2s
,所以解得:s=12m
故第二个小铁块放上后,木板能运动的最大位移是12m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量M=10kg,上表面光滑的足够长的木板在F=50N的水平拉力作用下,以v0=5m/s的速度沿水平地面向右匀速运动.现有两个小铁块,它们的质量均为m=1kg.在某时刻将第一个…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与速度的关系】,【共点力的平衡】,【牛顿第二定律】  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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