(18分)如图所示,光滑水平面上静止放置质量M=2kg,长L=0.84m的长木板C;离板左端S=0.12m处静止放置质量mA=1kg的小物块A,A与C间的动摩擦因数μ=0.4;在板右端静止放置质量

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(18分)如图所示,光滑水平面上静止放置质量M = 2kg,长L = 0.84m的长木板C;离板左端S = 0.12m处静止放置质量mA =1kg的小物块A,A与C间的动摩擦因数μ = 0.4;在板右端静止放置质量mB = 1kg的小物块B,B与C间的摩擦忽略不计.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A、B均可视为质点,g = 10m/s2.现在木板上加一水平向右的力F,问:
(1)当F = 9N时,小物块A的加速度为多大?
(2)若F足够大,则A与B碰撞之前运动的最短时间是多少?
(3)若在A与B发生弹性碰撞时撤去力F,A最终能滑出C,则F的取值范围是多少?

◎ 答案

(1)3 m/s2  (2)0.6s (3)

◎ 解析


试题分析:(1)设M和mA一起向右加速,它们之间静摩擦力为f
由牛顿第二定律得:F=(M+mA)a------------------------------2分
得:----------------------------------------------------------2分
,表明加速度的结果是正确的.(1分)
(2)mA在与mB碰之前运动时间最短,必须加速度最大,则:
--------------------------------------------2分
---------------------------------------------1分
解得:-----------------------------------------1分
(3)在A与B发生碰撞时,A刚好滑至板的左端,则此种情况推力最大,设为F1
对板C,有:---------------------------------------1分
----------------------------------------------1分
解得:----------------------------------------------1分
若A与C没有发生相对滑动,设推力最小为F2.A与B发生弹性碰撞之前,
对A和C,有:-----------------------1分
A与B发生弹性碰撞,因质量相等,A的速度交换给B,A静止------1分
而后刚好撤去外力,A与C发生相对滑动,A滑至C的左端时A、C刚好共速,有:
---------------------------------------------------------1分
-------------------------------1分
解得:------------------------------------------1分
综合以上分析,推力的范围:--------------------1分

◎ 知识点

    专家分析,试题“(18分)如图所示,光滑水平面上静止放置质量M=2kg,长L=0.84m的长木板C;离板左端S=0.12m处静止放置质量mA=1kg的小物块A,A与C间的动摩擦因数μ=0.4;在板右端静止放置质量…”主要考查了你对  【动能定理】  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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