如图,一质量m=1kg的木块静止的光滑水平地面上。开始时,木块右端与墙相距L=0.08m;质量为m=1kg的小物块以初速度υ0=2m/s滑上木板左端。木板长度可保证物块在运动过程中不与
◎ 题目
如图,一质量m = 1 kg的木块静止的光滑水平地面上。开始时,木块右端与墙相距L = 0.08 m;质量为m = 1 kg的小物块以初速度υ0= 2 m/s滑上木板左端。木板长度可保证物块在运动过程中不与墙接触。物块与木板之间的动摩擦因数为μ= 0.1,木板与墙的碰撞是完全弹性的。取g = 10 m/s2,求 ![]() 小题1:从物块滑上木板到两者达到共同速度时,木板与墙碰撞的次数及所用的时间; 小题2:达到共同速度时木板右端与墙之间的距离。 |
◎ 答案
小题1:1.8S 小题2:0.06 m |
◎ 解析
(1)物块滑上木板后,在摩擦力作用下,木板从静止开始做匀加速运动。设木块加速度为a,经历时间T后与墙第一次碰撞,碰撞时的速度为υ1,则 μmg=ma ① L=aT2 ② υ1=at ③ 联立①②③式解得T= 0.4 s υ1 = 0.4 m/s ④ 在物块与木板两者达到共同速度前,在每两次碰撞之间,木板受到物块对它的摩擦力作用而做加速度恒定的运动,因而木板与墙相碰后将返回至初态,所用时间为T。设在物块与木板两者达到共同速度υ前木块共经历n次碰撞,则有 υ= υ0– (2nT + △t)a=a△t ⑤ 式中△t是碰撞n次后木板从起始位置至达到共同速度所需要的时间。 ⑤式可改写为2υ= υ0– 2nT ⑥ 由于木板的速率只能位于0到v0之间,故有0 ≤ υ0– 2nT ≤ 2υ0 ⑦ 求解上式得 1.5 ≤ n ≤ 2.5 由于n是整数,故 n=2 ⑧ 再由①⑤⑧得 △t= 0.2 s ⑨ υ = 0.2m/s ⑩ 从开始到物块与木板两者达到共同速度所用的时间为t= 4T + △t= 1.8 s (2)物块与木板达到共同速度时,木板右端与墙之间的距离为 s=L–a△t2 联立①12式,并代入数据得s= 0.06m |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图,一质量m=1kg的木块静止的光滑水平地面上。开始时,木块右端与墙相距L=0.08m;质量为m=1kg的小物块以初速度υ0=2m/s滑上木板左端。木板长度可保证物块在运动过程中不与…”主要考查了你对 【碰撞】 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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