长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上,小物块A以某一初速度从木板B的左端冲上长木板B,直到A、B的速度达到相同,此时A、B的速度为0.4m/s,然后A、B又一起在水平冰面上滑行

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

长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上,小物块A以某一初速度从木板B的左端冲上长木板B,直到A、B的速度达到相同,此时A、B的速度为0.4m/s,然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm.若小物块A可视为质点,它与长木板B的质量相同,A、B间的动摩擦因数μ1=0.25.求:(取g=10m/s2
(1)木板与冰面的动摩擦因数.
(2)小物块相对于长木板滑行的距离.
(3)为了保证小物块不从木板的右端滑落,小物块冲上长木板的初速度可能是多少?
魔方格

◎ 答案

(1)A、B一起运动时,受冰面对它的滑动摩擦力,做匀减速运动,加速度
a=μ2g=
v2
2s
=1m/s2
解得木板与冰面的动摩擦因数 μ2=0.10
(2)小物块A在长木板上受木板对它的滑动摩擦力,做匀减速运动,加速度
a11g=2.5 m/s2
小物块A在木板上滑动时,木板B受小物块A的滑动摩擦力和冰面的滑动摩擦力,做匀加速运动,有μ1mg-μ2(2m)g=ma2  
解得加速为a2=0.50 m/s2
设小物块冲上木板时的初速度为v10,经时间t后A、B的速度相同为v
由长木板的运动得 v=a2t,解得滑行时间t=
v
a2
=0.8s

小物块冲上木板的初速度 v10=v+a1t=2.4 m/s
小物块A在长木板B上滑动的距离为△s=s1-s2=v10t-
1
2
a1t2-
1
2
a2t2
=0.96 m
(3)小物块A的初速度越大,它在长木板B上滑动的距离越大,当滑动距离达到木板B的最右端时,两者的速度相等(设为v’),这种情况下A的初速度为保证不从木板上滑落的最大初速度,设为v0
v0t-
1
2
a1t2-
1
2
a2t2=L
 
v0-v′=a1t
v′=a2t
由上三式解得,为了保证小物块不从木板的右端滑落,小物块冲上长木板的初速度不大于最大初速度v0=

2(a1+a2)L
=3.0m/s


答:(1)木板与冰面的动摩擦因数为0.1.

(2)小物块相对于长木板滑行的距离为0.96m.

(3)为了保证小物块不从木板的右端滑落,小物块冲上长木板的初速度可能是v0≤3m/s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上,小物块A以某一初速度从木板B的左端冲上长木板B,直到A、B的速度达到相同,此时A、B的速度为0.4m/s,然后A、B又一起在水平冰面上滑行…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与速度的关系】,【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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