如图10所示,斜面体固定在水平面上,斜面光滑,倾角为θ,斜面底端固定有与斜面垂直的挡板,木板下端离地面高H,上端放着一个小物块.木板和物块的质量均为m,相互间最大静摩擦

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10所示,斜面体固定在水平面上,斜面光滑,倾角为θ,斜面底端固定有与斜面垂直的挡板,木板下端离地面高H,上端放着一个小物块.木板和物块的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmgsin θ(k>1),断开轻绳,木板和物块沿斜面下滑.假设木板足够长,与挡板发生碰撞时,时间极短,无动能损失,空气阻力不计.求:

(1)木板第一次与挡板碰撞弹起上升过程中,物块的加速度;
(2)从断开轻绳到木板与挡板第二次碰撞的瞬间,木板运动的路程s
(3)从断开轻绳到木板和物块都静止,摩擦力对木板及物块做的总功W.

◎ 答案

(1)(k-1)gsin θ 沿斜面向上 (2)  (3)-

◎ 解析

(1)设木板第一次上升过程中,物块的加速度为a物块
由牛顿第二定律kmgsin θmgsin θma物块
解得a物块=(k-1)gsin θ,方向沿斜面向上.
(2)设以地面为零势能面,木板第一次与挡板碰撞时的速度大小为v1
由机械能守恒得:×2mv=2mgH
解得v1
设木板弹起后的加速度为a,由牛顿第二定律得:
a=-(k+1)gsin θ
木板第一次弹起的最大路程s1
木板运动的路程s+2s1.
(3)设物块相对木板滑动距离为L
根据能量守恒mgHmg(HLsin θ)=kmgsin θL
摩擦力对木板及物块做的总功W=-kmgsin θL
解得W=-.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图10所示,斜面体固定在水平面上,斜面光滑,倾角为θ,斜面底端固定有与斜面垂直的挡板,木板下端离地面高H,上端放着一个小物块.木板和物块的质量均为m,相互间最大静摩擦…”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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