如图所示,质量为M的长木板,静止放置在粗糙水平地面上,有一个质量为m、可视为质点的物块,以某一水平初速度从左端冲上木板.从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程

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

如图所示,质量为M的长木板,静止放置在粗糙水平地面上,有一个质量为m、可视为质点的物块,以某一水平初速度从左端冲上木板.从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中,物块和木板的v-t图象分别如图中的折线acd和bcd所示,a、b、c、d点的坐标为a(0,10)、b(0,0)、c(4,4)、d(12,0).根据v-t图象,求:

(1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1,木板开始做匀加速直线运动的加速度大小为a2,达相同速度后一起匀减速直线运动的加速度大小为a3
(2)物块质量m与长木板质量M之比;
(3)物块相对长木板滑行的距离△s.

◎ 答案

(1)由v-t图象可求出物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1=
10-4
4
m/s2=1.5m/s2
木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2=
4-0
4
m/s2=1m/s2
达到同速后一起匀减速运动的加速度大小a3=
4-0
8
m/s2=0.5m/s2
(2)对m冲上木板减速阶段:μ1mg=ma1
对M向前加速阶段:μ1mg-μ2(m+M)g=Ma2
物块和木板达到共同速度后向前减速阶段:μ2(m+M)g=(M+m)a3
以上三式联立可得:
m
M
=
3
2

(3)由v-t图可以看出,物块相对于长木板滑行的距离△s对应图中△abc的面积,故△s=10×4×
1
2
m=20m
答:(1)三个阶段的加速度分别为:1.5m/s2;1m/s2;0.5m/s2 
(2)物块质量m与长木板质量M之比为3:2;
(3)物块相对长木板滑行的距离△s为20m

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量为M的长木板,静止放置在粗糙水平地面上,有一个质量为m、可视为质点的物块,以某一水平初速度从左端冲上木板.从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程…”主要考查了你对  【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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