一块足够长的木板,放在光滑水平面上,在木板上自左向右放有序号是1,2,3,…n的物块,所有物块的质量均为m,与木板间的摩

一块足够长的木板,放在光滑水平面上,在木板上自左向右放有序号是1,2,3,…n的物块,所有物块的质量均为m,与木板间的摩擦因素都相同,开始时,木板静止不动,第1,2,3,…n号物块的初速度分别是v0,2v0,3v0,…,nv0,方向都向右,木板的质量与木块的总质量相等,最终所有的物块与木板以共同速度匀速运动,设物块之间均无相互碰撞,木板足够长.试求:

(1)所有物块与木板一起匀速运动的速度vn
(2)第1号物块与木板刚好相对静止时的速度v1
(3)通过分析和计算说明第k号(k<n)物块的最小速度vk
蓝蔚的水 1年前 已收到5个回答 举报

若鱼MM 幼苗

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解题思路:(1)A、B、C三个物体组成的系统,所受合外力为零,系统的动量守恒,根据动量守恒定律求出最终A、B、C的共同速度.
(2)根据动量守恒定律和动量定理研究,求出A与C刚相对静止时B的速度.
(3))第1号物块到达速度v1
1
2
v0
之后,又会随木板做加速运动.所以
1
2
v0
就是第1号物块的最小速度.同理可得,第k号(k<n)物块的最小速度就是它与木板相对静止的瞬间的速度.

(1)根据动量守恒定律得:mv0+2mv0+3mv0+…+nmv0=2nmvn
解得:vn=
1
4(n+1)v0
(2)设经过t时间,第1号物块与木板刚好相对静止,共同速度为v1,根据动量定理得
对第一个木块:-μmgt=m(v1-v0
对木板:n•μmgt=nmv1
联立以上二式,解得:v1=
1
2v0;μmgt=
1
2mv0
(3)第1号物块到达速度v1=
1
2v0之后,又会随木板做加速运动.所以[1/2v0就是第1号物块的最小速度.同理可得,第k号(k<n)物块的最小速度就是它与木板相对静止的瞬间的速度.
设经过t2时间,第2号物块与木板刚好相对静止,共同速度为v2,根据动量定理得
对第2个木块:-μmgt2=mv2-(2mv0-μmgt)
对木板和第1个木块:(n-1)μmgt2=(n+1)m(v2-v1
联立以上二式 v2=
2n−1
2nv0;μmgt2=
2n+1
2nmv0
设经过t3时间,第3号物块与木板刚好相对静止,共同速度为v3,根据动量定理得
对第3个木块:-μmgt3=mv3-(3mv0-μmgt-μmgt2
对木板和2个木块:(n-2)μmgt3=(n+2)m(v3-v2



设经过tk时间,第k号物块与木板刚好相对静止,共同速度为vk,根据动量定理得
对第k个木块:-μmgtk=mvk-(kmv0-μmgt-μmgt2…μmgtk
对木板和(k-1)个木块:[n-(k-1)]μmgtk=[n+(k-1)]m(vk-vk-1
联立以上各式,解得:vk=
(2n+1−k)kv0
4n]
答:(1)所有物块与木板一起匀速运动的速度vn=
1
4(n+1)v0;
(2)第1号物块与木板刚好相对静止时的速度v1=
1
2v0;
(3)通过分析和计算说明第k号(k<n)物块的最小速度vk=
(2n+1−k)kv0
4n.

点评:
本题考点: 动量守恒定律.

考点点评: 本题的运动过程比较复杂,研究对象比较多,按程序法进行分析,考查解决综合题的能力.

1年前

8

轩辕老马 幼苗

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试试解答可能不对哈,
由于木板和地面光滑无摩擦力作用,故木板和物体所构成的系统动量守恒,有动量定理可列方程mv0+2mv0+3mv0+..................+nmv0=(n+1)mvn,由数学的数列求和公式可整理上式左边为(1+n)*n/2*mv0=(n+1)mvn,所以vn=n/2*v0.
第二问,由题意知,当第一号物块与木板相对静止时,第二号,第三号....都肯定...

1年前

2

laoshuqi 幼苗

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挺乱的。
1由能量守恒定理可得:1/2mV0∧2+1/2m4v0∧2+1/2m9v0∧2+........+1/2mn∧2v0∧2=(nm(n+1)(2n+1)v0∧2)/12 当木块的能量与所有物块能量和一样的时候,他们的远动速度一样。
则 (1/2nmvn∧2)*2=(nm(n+1)(2n+1)v0∧2)/12
由上式可以得所有物块与木板一起匀速远动...

1年前

1

mishzy 幼苗

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1:第一个使用动能定理得:mV0+2mV0+3mV0+…+nmV0=(n+1)m"Vn"
2:还是动量守恒定理:各物块与板的摩擦力f=mgμ,μ为摩擦系数,t为到达V1所用时间,则:V1=V0-gμt (第一块物体速度到达V1)
V1=ngμt (模板速度到达V1)
所以:2V1=V0+(n-1)gμt……………………①
当物块1和木板速度都为V1时,其他...

1年前

1

流星雨yan 幼苗

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系统动量守恒:mv0+m2v0+.........+mnv0=2nmvn vn=(N+1)/4v0
受力分析每一个m与模板的摩擦力为umg 对m a=ug
对模板 A=ug 对m v1=v0-at 对模板 v1=At
v1=v1/2

1年前

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