如图所示,质量为M=4kg的木板放置在光滑的水平面上,其左端放置着一质量为m=2kg的滑块(视作质点),某时刻起同时给二者施以反向的力,如图,F1=6N,F2=3N,适时撤去两力,使得

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 力矩的平衡/2022-10-24 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

 如图所示,质量为M=4kg的木板放置在光滑的水平面上,其左端放置着一质量为m=2kg的滑块(视作质点),某时刻起同时给二者施以反向的力,如图,F1=6N,F2=3N,
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=2s时撤去,板长为S=4.5m,g=10m/s2,求
小题1:  (1)   力F1的作用时间t1
小题2:  (2)  二者之间的动磨擦因数μ
小题3:  (3)   t2=2s时滑块m的速度大小

◎ 答案


小题1:  (1)  t1=1s
小题2:  (2) μ=0.1
小题3:  (3) =1m/s

◎ 解析


小题1: (1)  以向右为正, 对整体的整个过程,由动量定理得 
F1t1-F2t2="0     " 代入数据得t1=1s
小题2: 在t1时间内,对m,由F=ma得   F1-μmg=mam   代入数据可得am=2m/s2
m在t1时间内的位移大小S1=am t12 代入数据得 S1=1m
同理在t2时间内,对M有  F2-μmg=MaM 代入数据得  aM=0.25m/s2
M在t2时间内的位移大小S2=aM t22   代入数据得 S2=1m
整个过程中,系统的机械能未增加,由功能关系得  F1S1+F2S2-μmgs="0    "
代入数据得μ=0.1
小题3:在t2=2s内,m先加速后减速,撤去F1后,m的加速度大小为=1m/s2    
所以m在t2=2s时的速度=amt1-(t2-t1)    代入数据得=1m/s

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量为M=4kg的木板放置在光滑的水平面上,其左端放置着一质量为m=2kg的滑块(视作质点),某时刻起同时给二者施以反向的力,如图,F1=6N,F2=3N,适时撤去两力,使得…”主要考查了你对  【力矩的平衡】  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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