(2012年2月江西九江市七校联考)如图所示,一长木板质量为M=4kg,木板与地面的动摩擦因数μ1=0.2,质量为m=2kg的小滑块放在木板的右端,小滑块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4。

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

(2012年2月江西九江市七校联考)如图所示,一长木板质量为M=4kg,木板与地面的动摩擦因数μ1=0.2,质量为m=2kg的小滑块放在木板的右端,小滑块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4。开始时木板与滑块都处于静止状态,木板的右端与右侧竖直墙壁的距离L=2.7m。现给木板以水平向右的初速度v0=6m/s使木板向右运动,设木板与墙壁碰撞时间极短,且碰后以原速率弹回,取g=10m/s2,求:
(1)木板与墙壁碰撞时,木板和滑块的瞬时速度各是多大?
(2)木板与墙壁碰撞后,经过多长时间小滑块停在木板上?

◎ 答案

(1)2.4 m/s(2)t2=0.6s

◎ 解析

(1)木板获得初速度后,与小滑块发生相对滑动,木板向右做匀减速运动,小滑块向右做匀加速运动,加速度大小分别为:
am==μ2g=4m/s2      ① (2分)  
aM==5m/s2           ②(2分)
设木板与墙碰撞时,木板的速度为vM,小滑块的速度为vm,根据运动学公式有:                               ③(2分)
解得      vM=" 3" m/s                                        ④(1分)
0.6s                               ⑤(1分)
vm= amt="2.4" m/s                                   ⑥(1分)
(2)设木板反弹后,小滑块与木板达到共同速度所需时间为t2,共同速度为v,以水平向左为正方向,
对木板有    v=vMaMt2                                 ⑦(2分)
对滑块有    v=-vmamt2                               ⑧(2分)
代入公式有   3-5 t2=-2.4+4t2
解得        t2=0.6s                                    ⑨(1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“(2012年2月江西九江市七校联考)如图所示,一长木板质量为M=4kg,木板与地面的动摩擦因数μ1=0.2,质量为m=2kg的小滑块放在木板的右端,小滑块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4。…”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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