如图所示,质量m1=0.5kg的长木板在水平恒力F=6N的作用下在光滑的水平面上运动,当木板速度为υ0=2m/s时,在木板右端无初速轻放一质量为m2=1.5kg的小木块,此时木板距前方障
◎ 题目
如图所示,质量m1=0.5kg的长木板在水平恒力F=6N的作用下在光滑的水平面上运动,当木板速度为υ0=2m/s时,在木板右端无初速轻放一质量为m2=1.5kg的小木块,此时木板距前方障碍物s=4.5m,已知木块与木板间动摩擦因素μ=0.4,在木板撞到障碍物前木块未滑离木板.g取10m/s2. (1)木块运动多长时间与木板达到相对静止; (2)求木块撞到障碍物时木块的速度. |
◎ 答案
(1)当木块无初速轻放到木板上时,它受到向右的摩擦力,开始做匀加速运动,设加速度为a1. 对木块由牛顿第二定律有:μm2g=m2a1 所以,a1=μg=0.4×10m/s2=4m/s2 ① 此时木板受力F合=F-μm2g=6-0.4×1.5×10N=0 ② 所以木板开始做匀速运动. 假设木块与木板相对静止前,木板没有撞到障碍物,设二者经过t1时间达到相对静止,由运动学方程有: υ0=a1t1 ③ 由①~③式并代入数据可得:t1=0.5s 这段时间内木板的位移s1=υ0t1=1m<s 所以上述假设运动过程成立,木块经历t1=0.5s达到与木板相对静止. (2)木块与木板相对静止后,二者在力F作用下做匀加速运动,直至木板撞到障碍物,设二者的加速度为a2,木板撞到障碍物时的速度为υ 对木板和木块整体由牛顿第二定律有:F=(m1+m2)a2 故,a2=
由运动学规律有:υ2-υ02=2a2(s-s1) ⑤ 由④⑤式并代入数据可得:υ=5m/s 答:(1)木块运动0.5s与木板达到相对静止 (2)木板撞到障碍物时时木块的速度为5m/s |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,质量m1=0.5kg的长木板在水平恒力F=6N的作用下在光滑的水平面上运动,当木板速度为υ0=2m/s时,在木板右端无初速轻放一质量为m2=1.5kg的小木块,此时木板距前方障…”主要考查了你对 【牛顿运动定律的应用】 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。- 最新内容
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