如图,质量为M、长度L、为高度H的木箱,静止放在水平地面上,在木箱的最右端放置质量为m的光滑小物块(可视为质点),地面和木箱间的动摩擦因数为u,现在对木箱施加一水平向右

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图,质量为M、长度L、为高度H的木箱,静止放在水平地面上,在木箱的最右端放置质量为m的光滑小物块(可视为质点),地面和木箱间的动摩擦因数为u,现在对木箱施加一水平向右恒定的拉力F拉动木箱,问:
(1)经过多长时间物块和木箱分离?
(2)当小物块落到地面上时,木箱的速度多大?
魔方格

◎ 答案


魔方格
(1)第一阶段,小物块静止,木箱向右匀加对木箱,由牛顿第二定律:
F=Ma1=F-uN1
N1=(M+m)g
木块:和木箱分离的时间,L=
1
2
(a1t12
得:t1=
2ML
F-μ(m+M)g

(2)两者分离时,木箱速度v1: v1=a1t1
第二阶段,分离后,小物块自由落体,木箱向右匀加速直线
小物块下落的时间t2:H=
1
2
(g t22
木箱的加速度a2:F=Ma2=F-uMg
联当小物块落到地面上时,木箱的速度v2:v2=v1+a2t2
联立立以上各式,得v2=

2[F-μ(M+m)g]L
M
+
F-μMg
M

2H
g

答:(1)经过
2ML
F-μ(m+M)g
物块和木箱分离.
(2)当小物块落到地面上时,木箱的速度为

2[F-μ(M+m)g]L
M
+
F-μMg
M

2H
g

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,质量为M、长度L、为高度H的木箱,静止放在水平地面上,在木箱的最右端放置质量为m的光滑小物块(可视为质点),地面和木箱间的动摩擦因数为u,现在对木箱施加一水平向右…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的速度与时间的关系】,【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【牛顿第二定律】  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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