高考频度:★★★☆☆
难易程度:★★★☆☆
(2018·四川南充高中)长15 m长木板B静止放水冰面物块A某初速度木板B左端长木板B直AB速度达相时AB速度04 ms然AB起水冰面滑行80 cm物块A视质点长木板B质量相AB间动摩擦数μ1025求:(取g10 ms2)
(1)木板冰面动摩擦数
(2)物块相长木板滑行距离
(3)保证物块木板右端滑落物块滑长木板时初速度应满足什条件
参考答案(1) (2) (3)
试题解析(1)AB起运动时受冰面滑动摩擦力做匀减速运动加速度
解木板冰面动摩擦数
(2)物块A长木板受木板滑动摩擦力做匀减速运动加速度
物块A木板滑动时木板B受物块A滑动摩擦力冰面滑动摩擦力做匀加速运动
解加速
设物块木板时初速度时间tAB速度相v
长木板运动
解滑行时间
物块木板初速度
物块A长木板B滑动距离
(3)物块A初速度越长木板B滑动距离越滑动距离达木板B右端时两者速度相等(设)种情况A初速度保证木板滑落初速度设v0
三式解保证物块木板右端滑落物块长木板初速度初速度 xk……w
知识补
图示质量M4 kg木板放置光滑水面左端放置着质量m2 kg滑块(视作质点)某时刻起时二者施反力图已知F16 NF23 N适时撤两力终滑块刚达木板右端二者时停止运动已知力F2t22 s时撤板长s45 mg10 ms2求:
(1)力F1作时间t1
(2)二者间动磨擦数μ
(3)t22 s时滑块m速度
(2018·福建泉州三中)图示质量M8 kg车放光滑水面车右端加水恒力F5 N车右运动速度达15 ms时车右端轻轻放计质量m2 kg物块物块车动摩擦素02车足够长求物块放车15 m物块相位移少?(g10 ms2)
图(a)示足够长光滑水面放置长L1 m质量m105 kg木板A质量m21 kg物体B初速度v0滑A表面时A施加水右力FAB间动摩擦数μ02g10 ms2物体BA运动路程sF力关系图(b)示求:v0F1F2
(b)
FN
F2
F1
1
sm
1
B
A
v0
F
(a)
O
图示光滑水面静止放着长L20 m质量M30 kg木板质量m10 kg物体放离木板右端d040 m处mM间动摩擦数μ010现木板施加水右拉力F10 N木板物体方抽出拉力作少少时间
(2018·高中押题)图示水面固定倾角37°足够长斜面质量M1 kg木板v03 ms速度斜面匀速滑现质量m05 kg木块(视质点)轻轻放木板中央木块刚没木板滑出已知木块木板间动摩擦数μ105取sin 37°06cos 37°08重力加速度g10 ms2
(1)证明木块木板组成系统动量守恒求两者终速度v
(2)求木板长度L
(3)求木块放木板两者相静止程系统产生总热量Q
参考答案
理t2时间MF2–μmgMaM
代入数aM025 ms2
Mt2时间位移s2aMt22
代入数s21 m
整程中系统机械未增加功关系F1s1+F2s2–μmgs0
代入数μ01
(3)t22 sm先加速减速撤F1m加速度1 ms2
mt22 s时速度amt1–(t2–t1)
代入数1 ms
s188 m
a1t1v0+a2t2
解:t108 s
物块运动位移:
08 s物块车加速度相初速度运动时间t207 s
加速度
物块运动位移
物块总位移:ss1+s2188 m
(1)v04 ms (2)F13 N (3)F29 N
(1)图象出F≤1 N时B物体A板路程始终等板长LF1 N时刚A板右端掉AB起相静止加速运动学科网
设B物体加速度a2A板加速度a1分牛顿第二定律:
μm2gm2a2①
F+μm2gm1a1②
设B运动位移s2A运动位移s1t时间两者速度均v根运动学公式:
sBt③
sAt④
vv0–a2ta1t⑤
BA相A右运动路程ssB–sA⑥
联立①②③④⑤⑥解:s⑦
F1 Ns1 m代入解:v04 ms
(2)根⑦式分析知1 N≤F≤F1时着F力增s减FF1时出现s突变说明时AB达速度恰次发生相运动B会A板左端掉
AB恰发生相运动时B加速度a2整体加速度a2牛顿第二定律:
F1(m1+m2)a2 ⑧
联立①⑧解解F13 N
(3)时BA运动路程s1 m
F≥F1时物体BA板路程B相A右运动路程两倍
FF2时s05s1代入⑦式解:F29 N
t1080
(1)2 ms (2)06 m (3)51 J
(1)设木板斜面间动摩擦数μ2Mgsin37°μ2Mgcos37°
解μ2075
木块放木板整体斜面方受合外力F(M+m)gsin37°–μ2(M+m)gcos37°0
木块木板系统受合外力零动量守恒
动量守恒定律Mv0(M+m)v
解v2 ms
(2)木块放木板受木板滑动摩擦力方牛顿第二定律加速度
a1gsin 37°+μ1gcos 37°10 ms2
木块放木板两者相静止时间t02 s
木板斜面间摩擦产生热量Q2μ2(M+m)gcos 37°·x245 J
该程系统产生总热量QQ1+Q251 J
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