以V0=2m/s的水平速度,把质量为m=20kg小行李包送到原来静止在光滑水平轨道上的质量为M=30kg的长木板上.如果

以V0=2m/s的水平速度,把质量为m=20kg小行李包送到原来静止在光滑水平轨道上的质量为M=30kg的长木板上.如果行李包与长木板之间的动摩擦因数为0.4,取g=10m/s2,求:

(1)行李包在长木板上滑行多长时间才能与长木板保持相对静止?
(2)长木板至少多长才能使行李包不致滑出木板外?
scftzyidzew 1年前 已收到1个回答 举报

dopp 幼苗

共回答了31个问题采纳率:83.9% 举报

解题思路:根据动量守恒定律求出木板与木块的最后速度,根据牛顿第二定律和运动学公式求出相对运动的时间;
发生相对运动的时间内木块运动的位移与木板运动的位移之差即为木板的长度,由运动学公式计算.

(1)当行李包滑上模板之后,在摩擦力作用下,行李包匀减速运动,木板匀加速运动,最后达到共同速度,设其共同速度为v,行李包和长木板组成的系统满足动量守恒,设向右为正方向,根据动量守恒定律:
mv0=(m+M)v
得:v=
mv0
m+M=[20×2/20+30]=0.8m/s
对行李包,所受滑动摩擦力为f=μmg,其加速度大小为:a=μg=0.4×10=4m/s2
其速度从v0=2m/s减到V=0.8m/s所用时间:t=
v−v0
a=[2−0.8/4]=0.3s
(2)由几何关系:L=S2-S1
对行李包:s2=
v+v0
2t=[2+0.8/2]×0.3=0.42m
对长木板:s1=[v/2]•t=[0.8/2]×0.3=0.12m
得木板最小长度:L=S2-S1=0.42-0.12=0.3m
答:(1)行李包在长木板上滑行0.3s能与长木板保持相对静止;
(2)长木板至少0.3m使行李包不致滑出木板外.

点评:
本题考点: 动量守恒定律.

考点点评: 本题考查了连接体问题,第一问也可以根据牛顿第二定律分别求出木块和木板的加速度,然后根据运动学公式求出.

1年前

2
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 18 q. 0.607 s. - webmaster@yulucn.com