如图所示,一块质量为M、长为l的匀质板放在很长的水平桌面上,板的左端有一质量为m的物块,物块上连接一根很长的细绳,细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮并与桌面平行,某人以恒

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,一块质量为M、长为l的匀质板放在很长的水平桌面上,板的左端有一质量为m的物块,物块上连接一根很长的细绳,细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮并与桌面平行,某人以恒定的速度v向下拉绳,物块最多只能到达板的中点,且此时板的右端距离桌边定滑轮足够远.求:

(1)若板与桌面间光滑,物块与板的动摩擦因数及物块刚到达板的中点时板的位移.
(2)若板与桌面间有摩擦,为使物块能到达板右端,板与桌面的动摩擦因数的范围.

◎ 答案

 (1)                   (2)μ2

◎ 解析

(1)板在摩擦力作用下向右做匀加速运动直至与物块速度相同,此时物块刚到达板的中点,设木板加速度为a1,运动时间为t1
对木板有μ1mg = Ma、 
v = a1t1     
 
t1 =  
设在此过程中物块前进位移为s1,板前进位移为s2,则
s1 = vt1、  
s2 =t1   
又因为s1s2 = ,
由以上几式可得
物块与板间的动摩擦因数μ1= 、
板的位移s2 = .
(2)设板与桌面间的动摩擦因数为μ2,物块在板上滑行的时间为t2,木板的加速度为a2,对板有μ1mgμ2(m + M) g  = Ma2
v = a2t2 
解得t2 =  
又设物块从板的左端运动到右端的时间为t3,则
vt3t3 = l, 
t3 =    
为了使物块能到达板的右端,必须满足t2t3

μ2 
所以为了使物块能到达板的右端,板与桌面间的摩擦因数μ2

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一块质量为M、长为l的匀质板放在很长的水平桌面上,板的左端有一质量为m的物块,物块上连接一根很长的细绳,细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮并与桌面平行,某人以恒…”主要考查了你对  【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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