如图甲所示,水平地面上有一块质量M=1.6kg,上表面光滑且足够长的木板,受到大小F=10N、与水平方向成37°角的拉力作用,木板恰好能以速度v0=8m/s水平向右匀速运动.现有很多个

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图甲所示,水平地面上有一块质量M=1.6kg,上表面光滑且足够长的木板,受到大小F=10N、与水平方向成37°角的拉力作用,木板恰好能以速度v0=8m/s水平向右匀速运动.现有很多个质量均为m=0.5kg的小铁块,某时刻在木板最右端无初速地放上第一个小铁块,此后每当木板运动L=1m时,就在木板最右端无初速地再放上一个小铁块.取g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6.
(1)求木板与地面间的动摩擦因数μ;
(2)求第一个小铁块放上后,木板运动L时速度的大小v1
(3)请在图乙中画出木板的运动距离x在0≤x≤4L范围内,木板动能变化量的绝对值|△EK|与x的关系图象(不必写出分析过程,其中0≤x≤L的图象已画出).
魔方格

◎ 答案

(1)由平衡条件得,Fcos37°=μ(Mg-Fsin37°)
解得μ=0.8.
(2)放上第一个小铁块后,木板做减速运动,由动能定理得,
魔方格

Fcos37°L-μ[(M+m)g-Fsin37°]L=
1
2
Mv12-
1
2
Mv02

代入数据解得v1=

v02-
2μmgL
M
=

59
m/s

(3)木板动能变化量的绝对值|△EK|等于nμmgL,即在第一段L内,动能的减小量大小为μmgL,第二段L内,动能的减小量为2μmgL,第三段L内,动能的减小量为3μmgL,第四段L内,动能的减小量为4μmgL,如图所示.
答:(1)木板与地面间的动摩擦因数μ为0.8.
(2)木板运动L时速度的大小为

59
m/s.
(3)如图所示.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,水平地面上有一块质量M=1.6kg,上表面光滑且足够长的木板,受到大小F=10N、与水平方向成37°角的拉力作用,木板恰好能以速度v0=8m/s水平向右匀速运动.现有很多个…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】,【动能定理】  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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