如图,一质量为M=2kg,长为L=4m的木板固定在光滑水平面上,一质量为m=2kg的小滑块以水平速度v0=2m/s从木板

如图,一质量为M=2kg,长为L=4m的木板固定在光滑水平面上,一质量为m=2kg的小滑块以水平速度v0=2m/s从木板左端开始滑动,滑到木板右端时速度恰好为零.求:
(1)小滑块与木板间的滑动摩擦力大小.
(2)若木板不固定,其他条件不变,小滑块相对木板静止时距离木板左端的距离L′.
liwei8112 1年前 已收到1个回答 举报

hhy3150879 春芽

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解题思路:(1)对小滑块的滑动过程运用动能定理和动量定理列式后联立求解即可;
(2)滑块向右减速的同时,木板要加速,最终两者一起做匀速运动,该过程系统受外力的合力为零,动量守恒,根据守恒定律列式求解;在对系统运用动能定理列式;最后联立求解即可.

(1)小滑块所受合外力为滑动摩擦力,设摩擦力为f;
根据动能定理,有:
fL=[1/2]mv02
解得:f=
m
v20
2L=
2×22
2×4=1N;
(2)设小滑块与木板的共同速度为v,小滑块距木板左端的距离为L′,设初速度方向为正方向;
滑块和木板系统动量守恒,根据动量守恒定律,有:mv0=(m+M)v
对系统运用动能定理,有:
fL′=[1/2]mv02-[1/2](m+M)v2
由以上各式联立,解得:L′=2m;
答:(1)摩擦力为1N;
(2)若木板不固定,其他条件不变,小滑块相对木板静止时距木板左端的距离为2m.

点评:
本题考点: 动量守恒定律;动能定理的应用.

考点点评: 本题关键是明确木块和木板的运动规律,知道木板滑动时,木块和木板系统动量守恒,同时要会结合动能定理列式.

1年前

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