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(2018·**_*)长为1.5 m的长木板B静止放在水平冰面上,小物块A以某一初速度从木板B的左端冲上长木板B,直到A、B的速度达到相同,此时A、B的速度为0.4 m/s,然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0 cm。若小物块A可视为质点,它与长木板B的质量相同,A、B间的动摩擦因数μ1=0.25。求:(取g=10 m/s2)
(1)木板与冰面的动摩擦因数。
(2)小物块相对长木板滑行的距离。
(3)为了保证小物块不从木板的右端滑落,小物块滑上长木板时的初速度应满足什么条件。
【参考答案】(1) (2) (3)
【试题解析】(1)A、B一起运动时,受冰面对它的滑动摩擦力,做匀减速运动,加速度
且;
解得木板与冰面的动摩擦因数
(2)小物块A在长木板上受木板对它的滑动摩擦力,做匀减速运动,加速度
小物块A在木板上滑动时,木板B受小物块A的滑动摩擦力和冰面的滑动摩擦力,做匀加速运动,有
解得加速为
设小物块冲上木板时的初速度为,经时间t后A、B的速度相同为v
由长木板的运动得
解得滑行时间
小物块冲上木板的初速度
小物块A在长木板B上滑动的距离为
(3)小物块A的初速度越大,它在长木板B上滑动的距离越大,当滑动距离达到木板B的最右端时,两者的速度相等(设为),这种情况下A的初速度为保证不从木板上滑落的最大初速度,设为v0
有
由上三式解得,为了保证小物块不从木板的右端滑落,小物块冲上长木板的初速度不大于最大初速度 xk……w
【知识补给】
如图所示,质量为M=4 kg的木板放置在光滑的水平面上,其左端放置着一质量为m=2 kg的滑块(视作质点),某时刻起同时给二者施以反向的力,如图,已知F1=6 N,F2=3 N,适时撤去两力,使得最终滑块刚好可到达木板右端,且二者同时停止运动,已知力F2在t2=2 s时撤去,板长为s=4.5 m,g=10 m/s2,求:
(1)力F1的作用时间t1;
(2)二者之间的动磨擦因数μ;
(3)t2=2 s时某某m的速度大小。
(2018·**_*)如图所示,质量为M=8 kg的小车放在光滑的水平面上,在小车右端加一水平恒力F=5 N,当小车向右运动的速度达到1.5 m/s时,在小车最右端轻轻地放上一个大小不计的质量为m=2 kg的小物块,物块与小车的动摩擦因素是0.2,小车足够长,求从小物块放上小车经过1.5 m,小物块相对于地的位移是多少?(g=10 m/s2)
如图(a)所示,在足够长的光滑水平面上,放置一长为L=1 m、质量为m1=0.5 kg的木板A,一质量为m2=1 kg的小物体B以初速度v0滑上A的上表面的同时对A施加一个水平向右的力F,A与B之间的动摩擦因数为μ=0.2,g=10 m/s2;小物体B在A上运动的路程s与F力的关系如图(b)所示。求:v0、F1、F2。
如图所示,光滑水平面上静止放着长L=2.0 m、质量M=3.0 kg的木板。一个质量m=1.0 kg的小物体放在离木板右端d=0.40 m处,m与M之间的动摩擦因数μ=0.10,现对木板施加水平向右的拉力F=10 N,为使木板能从物体下方被抽出,此拉力作用不得少于多少时间?
(2018·高中押题)如图所示,水平面上固定一倾角为37°的足够长斜面,有一质量M=1 kg的木板以v0=3 m/s的速度沿斜面匀速下滑。现将一质量m=0.5 kg的小木块(可视为质点)轻轻地放到木板中央,最后木块刚好没有从木板上滑出来。已知木块与木板间的动摩擦因数μ1= 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 Mgcos37°
解得μ2=0.75
当木块放到木板上后,整体沿斜面方向所受的合外力F=(M+m)gsin37°–μ2(M+m)gcos37°=0
木块与木板系统所受合外力为零,动量守恒
由动量守恒定律有Mv0=(M+m)v
解得v=2 m/s
(2)木块放到木板上后所受木板对它的滑动摩擦力方向向下,由牛顿第二定律,可得其加速度
a1=gsin 37°+μ1gcos 37°=10 m/s2
从木块放到木板上到两者相对静止所用的时间t==0.2 s
木板与斜面间因摩擦产生的热量Q2=μ2(M+m)gcos 37°·x2=4.5 J
所以该过程系统产生的总热量Q=Q1+Q2=5.1 J
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