如图所示,在水平面上放一质量M=2kg长为2m的木板,在木板的右端放一质量m=1kg的小物块(可视为质点)木板OA=1m

如图所示,在水平面上放一质量M=2kg长为2m的木板,在木板的右端放一质量m=1kg的小物块(可视为质点)木板OA=1m且光滑,OB部分与与物块之间的动摩擦因数μ1=0.4.木板与水平面间的动摩擦因数μ2=0.2,开始木板与木块均处于静止状态,现给木板加一水平向右的恒力F=10N.试算:

(1)当木板运动到O点与物块对齐时的速度;
(2)恒力F作用时间为1.8秒时木块在木板的什么位置?
wubianwb 1年前 已收到1个回答 举报

天上打雷 幼苗

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解题思路:(1)对物块运动到O前,对板分析,根据牛顿第二定律求出加速度,结合速度位移公式求出木板运动到O点与物块对齐时的速度;
(2)根据速度时间公式求出物块运动到O点的时间,根据牛顿第二定律分别求出物块和木板的加速度,求出两者速度相等的时间,速度相等后保持相对静止,结合运动学公式求出速度相等时物块相对木板运行的位移,从而确定出1.8秒时木块在木板的位置.

(1)物块运动到O前对板:F-f=Ma1
a1=
F−μ2(M+m)g
M=[10−0.2×3×10/2=2m/s2.
由v12=2a1x1得,v1=
2a1x1=
2×2×1=2m/s.
(2)物块运动到O点时,运动的时间t1=
v1
a1=
2
2=1s
物块运动到O后:对物块:f1=ma2,f11mg
解得物块的加速度 a21g=0.4×10m/s2=4 m/s2
v2=a2t2
对木板:F-f-f1=Ma3
解得a3=
F−μ2(M+m)g−μ1mg
M]=[10−6−4/2=0m/s2,
木板匀速运动经时间t2=
v1
a2=
2
4]=0.5s<0.8Sv2=v1 经分析此时物块与木板没有分离保持相对静止,
t2时间内物块位移x2=
1
2a2t2=
1
2×4×0.52m=0.5m,
木板匀速运动位移x3=v1t2=2×0.5m=1m
所以物块停在距A端 x1+x3-x2=1.5m.
答:(1)当木板运动到O点与物块对齐时的速度为2m/s;
(2)恒力F作用时间为1.8秒时物块停在距A端1.5m.

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系.

考点点评: 解决本题的关键理清物块和木板的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.

1年前

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