如下图所示,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,上端放着一个细物块。木板和物块的质量均为m,相互间最大静摩

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > /2022-10-30 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如下图所示,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,上端放着一个细物块。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(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

解:(1)设木板第一次上升过程中,物块的加速度为a物块物块受合力F物块=kmgsinθ-mgsinθ①
由牛顿第二定律F物块=ma物块
由①②得a物块=(k-1)gsinθ,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
解得
设木板弹起后的加速度a,由牛顿第二定律a=-(k+1)gsinθ
S板第一次弹起的最大路程
解得
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mgH+mg(H+Lsinθ)=kmgsinθL
摩擦力对木板及物块做的总功W=-kmgsinθL
解得,负号说明摩擦力对木板及物块做负功。

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如下图所示,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,上端放着一个细物块。木板和物块的质量均为m,相互间最大静摩…”主要考查了你对  【从受力确定运动情况】,【功】  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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