质量为m0的足够长的木板放在光滑水平地面上,在木板的上表面的右端放一质量为m的小金属块(可看成质点),如图所示,木板上表面的A点右侧是光滑的,A点到木板右端距离为L,A点

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

质量为m0的足够长的木板放在光滑水平地面上,在木板的上表面的右端放一质量为m的小金属块(可看成质点),如图所示,木板上表面的A点右侧是光滑的,A点到木板右端距离为L,A点左侧表面与金属块间的动摩擦因数为μ.现用一个大小为F的水平拉力向右拉木板,当小金属块到达A点时立即撤去此拉力.求:
(1)拉力F的作用时间是多少?
(2)最终木板的速度多大?
(3)小金属块到木板右端的最大距离为多少?
魔方格

◎ 答案

(1)开始时,小金属块静止,对木板进行研究,根据牛顿第二定律:a=
F
m0
…①
设经时间t小金属块到达木板上表面的A点,则:L=
1
2
at2
…②
联立①②解得:t=

2m0L
F
…③
(2)当小金属块到达木板上表面的A点时,木板的速度为 v1=at=

2FL
m0
…④,
此后小金属块和木板相互摩擦直至速度相等的过程中,动量守恒:m0vl=(m0+m)v2 …⑤
联立④⑤解得,最终木板的速度为:v2=

2Fm0L
m0+m
…⑥
(3)小金属块和木板相互摩擦直至速度相等的过程能量守恒:μmgs=
1
2
m0
v21
-
1
2
(m0+m)
v22
…⑦
联立④⑥⑦解得,小金属块和木板相互摩擦的距离s=
FL
μg(m0+m)
…⑧
小金属块到木板右端的最大距离 s=s+L=
FL
μg(m0+m)
+L
…⑨
答:(1)拉力F的作用时间是
  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐
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,