如图所示,质量为m=5kg的长木板放在水平地面上,在木板的最右端放一质量也为m=5kg的物块A.木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.3,物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.2.现用一水平力
◎ 题目
如图所示,质量为m=5kg的长木板放在水平地面上,在木板的最右端放一质量也为m=5kg的物块A.木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.3,物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.2.现用一水平力F=60N作用在木板上,使木板由静止开始匀加速运动,经过t=1s,撤去拉力.设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.(g取10m/s2)求: (1)拉力撤去时,木板的速度大小. (2)要使物块不从木板上掉下,木板的长度至少多大. (3)在满足(2)的条件下,物块最终将停在距板右端多远处. |
◎ 答案
(1)4m/s;(2)1.2m;(3)0.48m |
◎ 解析
(1)若在时间t=1s内,物块与长木板一起运动,加速度为a,则 ① 物块受合外力 ② 说明物块在长木板上发生了相对滑动. 设撤去F时,长木板的速度为v1,滑块速度为v2,由动量定理可知, 对物块,有 ③ 对系统,有 ④ 代入数据解得v1=4m/s,v2=2m/s 拉力撤去时,长木板的速度大小为4m/s. (2)设撤去拉力后,经时间t1,两者获得共同速度为v,由动量定理可知, 对物块,有 ⑤ 对长木板,有 ⑥ 将v1和v2的数值代入解得t1=0.2s,v=2.4m/s 在t=1s内,物块相对于长木板的位移s1=(v1-v2)t/2="1m " ⑦ 在t1=0.2s内,物块相对于长木板的位移s2=(v1-v2)t1/2="0.2m " ⑧ 木板的长度最小值为L=s1+s2=1.2m (3)滑块与木板有了共同速度后,在摩擦力作用下均做减速运动,物块相对于木板向右运动,木板和物块先后停下,设木板位移为x1,物块位移为x2,由动能定理,得 ⑨ ⑩ 这段时间内物块相对于木板的位移s3=x2-x1 =0.72m. 物块最终离板右端的距离d=s1+s2-s3 =0.48m |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,质量为m=5kg的长木板放在水平地面上,在木板的最右端放一质量也为m=5kg的物块A.木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.3,物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.2.现用一水平力…”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。- 最新内容
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