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水平面上有质量为M=2kg的长木板 一质量为m=1kg的小铁块以初速度大小v0=4m/s从长木板

时间:2018-11-23 05:59:35

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水平面上有质量为M=2kg的长木板 一质量为m=1kg的小铁块以初速度大小v0=4m/s从长木板

问题补充:

水平面上有质量为M=2kg的长木板,一质量为m=1kg的小铁块以初速度大小v0=4m/s从长木板的中点向左运动.同时,长木板在水平拉力作用下始终做速度大小为v=1m/s的向右的匀速运动,已知小铁块与木板、木板与水平面的动摩擦因数为μ=0.5.

求(1)在保证小铁块不能从长木板左端掉下的前提下,长木板至少多长?

(2)小铁块从中点开始运动到最终匀速运动的过程中拉力做了多少功?

答案:

解:以木板的速度方向为正方向

(1)小铁块在减速到0再加速到v的加速度,由牛顿第二定律得:-μmg=ma

??????????? a=μg=0.5×10=5m/s2

??? 运动时间?==1s

???? 小铁块运动的位移=

???? 木板的位移x2=vt=1×1=1m?

????? ,

?????? L≥5m

??? 代入数据得,L≥5m

(2)由木板匀速运动受力平衡得

??????? F=μmg+μ(M+m)g=μ(M+2m)g?

=0.5×(2+2×1)×10

=20N?

?? 由功的定义WF=Fx2=20×1=20J

答:(1)在保证小铁块不能从长木板左端掉下的前提下,长木板至少5m

?(2)小铁块从中点开始运动到最终匀速运动的过程中拉力做了20J功.

解析分析:根据题意分析小铁块在长木板上先减速后反向加速,最终与长木板具有相同的速度,在该过程中他们之间的相对位移即板长的一半,由木板匀速运动受力平衡可求拉力F,在求出位移,由功的定义式求功.

点评:考查了物体间的相对运动,相对位移的求法,功的定义及牛顿运动定律相结合.

水平面上有质量为M=2kg的长木板 一质量为m=1kg的小铁块以初速度大小v0=4m/s从长木板的中点向左运动.同时 长木板在水平拉力作用下始终做速度大小为v=1m/

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