如图所示,在光滑水平地面上静放着质量为m=2Kg的小滑块和质量为M=4Kg、长L=8m的薄板。滑块和薄板间动摩擦因数为μ=0.2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若向薄板施加水平拉力

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在光滑水平地面上静放着质量为m=2Kg的小滑块和质量为M=4Kg、长L=8m的薄板。滑块和薄板间动摩擦因数为μ=0.2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若向薄板施加水平拉力F=20N,作用2s后撤去,取g=10m/s2。求:
(1)拉力F所做的功。
(2)薄板在水平地面上运动的最终速度。

◎ 答案


(1)160J(2)

◎ 解析

(1)由牛顿第二定律可得:二者要发生相对运动
滑块的加速度               (1分)
薄板的加速度              (1分)
若薄板足够长,2s时二者对地位移分别为:
   (1分)          (1分)     
两者的相对位移<L        (1分) 说明此时滑块没有脱离薄板     
所以拉力做的功为:              (2分)
(2)力F撤消瞬间,两者的速度分别为:  (1分)  (1分)
若薄板足够长,则二者最终共速为,由动量及能量守恒定律可得:
       (2分)
    (2分)
代入数字解得: (1分)    (滑块没有离开薄板)(1分)
所以二者最终共速          (1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在光滑水平地面上静放着质量为m=2Kg的小滑块和质量为M=4Kg、长L=8m的薄板。滑块和薄板间动摩擦因数为μ=0.2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若向薄板施加水平拉力…”主要考查了你对  【动量守恒定律】  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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