如图所示,物块质量m=0.5kg(可看作质点),它与木板之间动摩擦因数μ1=0.5。长L=3m、质量M=2kg的木板,静止于粗糙水平地面上,木板与水平地面间的动摩擦因数μ2=0.02。现给物
◎ 题目
如图所示,物块质量m=0.5kg(可看作质点),它与木板之间动摩擦因数μ1=0.5。长L=3m、质量M=2kg的木板,静止于粗糙水平地面上,木板与水平地面间的动摩擦因数μ2=0.02。现给物块一个初速度v0,使物块从木板的左端滑上木板,物块刚好不会从木板上滑下。g取10m/s2,求: (1)物块与木板间相对运动的过程中,物块加速度a1的大小及木板加速度a2的大小; (2)物块的初速度v0; (3)整个运动过程中水平地面对木板的摩擦力所做的功。 |
◎ 答案
解:(1)以物块为研究对象,根据牛顿第二定律可得:Ff1=μ2mg=ma1 代入数据解得:a1=5m/s2 以木板为研究对象,受力如图 竖直方向合力为零,可得:F2=F1+Mg 又有Ff2=μ1F2 根据牛顿第二定律得:Ff1'-Ff2=Ma2 代入数据解得:a2=1m/s2 (2)当物块滑到木板右端时,两者恰好有共同速度。设运动时间为t1,物块和木板运动的位移分别为s1、s2 根据题意得:v0-a1t1=a2t1,s1-s2=L,s1=v0t1-a1t12,s2=a2t12 代入数据解得:v0=6m/s (3)物块相对于木板不滑动时,两者的共同速度为v,则v=a2t1=1m/s 设物块与木板共同运动的加速度为a,对整体由牛顿第二定律得:μ1(M+m)g=(M+m)a 代入数据解得:a=μ1g=0.2m/s2 共同滑行的位移s==2.5m 由s2=a2t12,解得s2=0.5m 整个运动过程中水平地面对木板的摩擦力所做的功W=-Ff2(s+s2)=-μ1(M+m)g(s+s2) 解得:W=-1.5J |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,物块质量m=0.5kg(可看作质点),它与木板之间动摩擦因数μ1=0.5。长L=3m、质量M=2kg的木板,静止于粗糙水平地面上,木板与水平地面间的动摩擦因数μ2=0.02。现给物…”主要考查了你对 【牛顿运动定律的应用】 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。- 最新内容
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