如图所示，倾角为θ的斜面上静止放置三个质量均为m的木箱，相邻两木箱的距离均为l．工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑，逐一与其它木箱碰撞．每次碰撞后木箱都粘在一起运

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，倾角为θ的斜面上静止放置三个质量均为m的木箱，相邻两木箱的距离均为l．工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑，逐一与其它木箱碰撞．每次碰撞后木箱都粘在一起运动．整个过程中工人的推力不变，最后恰好能推着三个木箱匀速上滑．已知木箱与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．设碰撞时间极短，求
（1）工人的推力；
（2）三个木箱匀速运动的速度；
（3）在第一次碰撞中损失的机械能．
魔方格

◎ 答案

（1）当匀速时，把三个物体看作一个整体受重力、推力F、摩擦力f和支持力．
根据平衡的知识有
F=3mgsinθ+3μmgcosθ．
（2）第一个木箱与第二个木箱碰撞之前的速度为V1，加速度a1=
F-mgsinθ-μmgcosθ
m
=2g（sinθ+μcosθ）
根据运动学公式或动能定理有V1=2

gL(sinθ+μcosθ)
，
碰撞后的速度为V2根据动量守恒有mV1=2mV2，即碰撞后的速度为V2=

gL(sinθ+μcosθ)
，
然后一起去碰撞第三个木箱，设碰撞前的速度为V3
从V2到V3的加速度为a2=
F-2mgsinθ-2μmgcosθ
2m
=
g(sinθ+μcosθ)
2
，
根据运动学公式有V32-V22=2a2L，得
V3=

2gL(sinθ+μcosθ)
，
跟第三个木箱碰撞根据动量守恒有2mV3=3mV4，得
V4=
2
3

2gL(sinθ+μcosθ)
，就是匀速的速度．
（3）设第一次碰撞中的能量损失为△E，根据能量守恒有
1
2
mV12=△E+
1
2
?2mV22，带入数据得
△E=mgL（sinθ+μcosθ）．
答：（1）工人的推力为F=3mgsinθ+3μmgcosθ．
（2）三个木箱匀速运动的速度为
 1/2    1 2 下一页 尾页
木箱 三个 工人 匀速 推力
  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐
  • 一个质量为m的物体，静止于的水平面(2022-10-29)
  • 如图所示，倾角为θ的斜面上静止放(2022-10-29)
  • 如图所示，在y＞0的空间中存在匀强(2022-10-29)
  • 如图所示，在粗糙绝缘的水平面内，(2022-10-29)
  • 如图所示，在一个密闭的车厢里，用(2022-10-29)
  • 某同学用传感器来探究摩擦力，他将(2022-10-29)
  • 如图所示，质量为m1的物体A经一轻质(2022-10-29)
  • 如图所示，一个人用与水平方向成θ(2022-10-29)
  • （1）为了响应国家的“节能减排”号(2022-10-29)
  • （1）汽车在水平公路上沿直线行驶，假设所受到的阻力恒
  • 如图所示，质量M=10kg，上表面光滑的足够长的木板在水
  • 如图所示，粗糙的斜面体M放在粗糙的水平面上，物块m恰
  • 如图所示，由理想电动机带动的传送带以速度v保持水平方
  • 如图所示，质量为m、带电量为+q的三个相同的带电小球A
  • 如图所示，质量为m的小木块A，放在质量为M的木板B的左
  • 向心力演示器如图所示．转动手柄1，可使变速塔轮2和3以
  • 如图所示，质量为0.78kg的金属块放在水平地面上，在大
  • 在游乐场上的一个升降机中，把一重物置于台秤上，台秤
  • 如图所示，一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推
  • 有两支最小分度相同的刻度尺A和B，(2022-10-29)
  • 雨滴从高空由静止下落，若空气对它(2022-10-29)
  • 如图所示，一质量为m、带电量为q的(2022-10-29)
  • 酒后驾驶会导致许多安全隐患，是因(2022-10-29)
  • 如图所示，小球从高处下落到竖直放(2022-10-29)
  • 如图所示，一个质量m=20kg的物体放(2022-10-29)
  • 如图，纸面内有E、F、G三点，∠GEF(2022-10-29)
  • 如图所示，A、B（可视为质点）质量(2022-10-29)
  • 如图所示，弹簧左端固定，右端自由(2022-10-29)
  • 在游乐场中有一种旋转飞椅，如图所(2022-10-29)
    • 2
    如图所示，一质量为m、带电量为q的物体处于场强按E=E0-kt（E0、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向）变化的电场中，物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ，当t=0时刻物体处于静止
    如图所示，一质量为m、带电量    		酒后驾驶会导致许多安全隐患，是因为驾驶员的反应时间变长，反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间．下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行
    酒后驾驶会导致许多安全隐患    		如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，下列传述正确的是（）A．小球的速度一直减小B．小球的加速度先减小后增大C．小球的加
    如图所示，小球从高处下落到    		如图所示，一个质量m=20kg的物体放在光滑水平地面上．对物体施加一个F=10N的水平拉力，使物体由静止开始做匀加速直线运动．求：（1）物体在4.0s时间内的位移大小；（2）拉力F在4.
    如图所示，一个质量m=20kg的    		如图，纸面内有E、F、G三点，∠GEF=30°，∠EFG=135°．空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．先使带有电荷量为q（q＞0）的点电荷a在纸面内垂直于EF从F点射出，
    如图，纸面内有E、F、G三点，
    上一篇：如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强方向沿y轴正方向，场强大小为E．在y＜0的空间中存在匀强磁场，磁场方向垂直xOy平面（纸面）向外，磁感应强度大小为B．一电量为q、质量     下一篇：一个质量为m的物体，静止于的水平面上，物体与平面间的动摩擦因数为μ，现用与水平方向成θ斜向上的力F拉物体，为使物体能沿水平面做匀加速运动，求F的范围．
    零零教育社区：论坛热帖子
    栏目导航
    Copyright 2021 零零教育信息网 @ Powered By 零零教育信息网 ，这是一个公共的免费分享平台
    网站导航联系我们广告合作豫ICP备09039788号
    个人中心
    服务邮箱

    服务邮箱

    7720015@qq.com

    微信咨询
    我的网站名称
    返回顶部
    X我的网站名称

    截屏，微信识别二维码

    微信号：ten00_cn

    （点击微信号复制，添加好友）

      打开微信

    微信号已复制，请打开微信添加咨询详情！