如图所示,长木板及小铁块的质量为M=m=1.0kg,木板的长度L=2.25m,木板的a、b两表面的粗糙程度不同.a表面与小铁块间的摩擦因数μ1=0.2,b表面与水平面间的摩擦因数μ2=0.5

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

如图所示,长木板及小铁块的质量为M=m=1.0kg,木板的长度L=2.25m,木板的a、b两表面的粗糙程度不同.a表面与小铁块间的摩擦因数μ1=0.2,b表面与水平面间的摩擦因数μ2=0.5.开始时木板静止在水平面上,小铁块在木板的最左端以某一速度向右运动,刚好能滑到木板的最右端.
(g=10m/s2)(提示:要注意判断木板是否运动)
(1)求小铁块的初速v0
(2)将木板翻转,b面向上,a面向下,小铁块与b面的摩擦因数μ1′=0.5,a面与水平面间的摩擦因数μ2′=0.2.小铁块仍以v0的速度从木板的左端向右滑,判断小铁块能否滑到木板的最右端.若能,求出滑到右端时的速度.若不能求出它最终相对木板的位移.

◎ 答案

(1)对木板分析有μ1mg<μ2(m+M)g
上表面受摩擦力小于下表面受到的摩擦力
∴板不动
根据动能定理得:
1
2
mv021mgL
解得:v0=

2μ1gL
=3.0m/s;
(2)∵
1
2
mv02<μ1′mgL
铁块不可能从右端滑出
μ1′mg>μ2′(m+M)g
∴板动
由牛顿第二定律得:μ1′mg=ma1
a1=5m/s2
μ1′mg-μ2′(m+M)g=Ma2
a2=1.0m/s2
设t时刻铁块和木板达到共同速度v,然后一起运动到停止.
v0-a1t=a2t
△s=
v0+v
2
t-
v
2
t=0.75m
答:(1)铁块的初速度为3.0m/s;(2)相对位移为0.75m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,长木板及小铁块的质量为M=m=1.0kg,木板的长度L=2.25m,木板的a、b两表面的粗糙程度不同.a表面与小铁块间的摩擦因数μ1=0.2,b表面与水平面间的摩擦因数μ2=0.5…”主要考查了你对  【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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