高一物理题,望高手解答,谢谢了 质量为M等于1kg的长木板静止在足够长的粗糙水平面上,一质量0.5

作者&投稿:敛舍 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
如图所示,质量为M=1kg的长木板静止在光滑水平面上,现有一质量m=0.5kg的小滑块(可视为质点)以v0=3m/s~

(1)木板所受摩擦力为滑动摩擦力:f=μmg=0.5N方向向右(2)由牛顿第二定律得:μmg=ma得出:a=μg=1m/s2 (3)以木板为研究对象,根据牛顿第二定律:μmg=Ma′可得出木板的加速度a′=0.5m/s2设经过时间t,滑块和长木板达到共同速度v,则满足:对滑块:v=v0-at 对长木板:v=a′t由以上两式得:滑块和长木板达到的共同速度:v=1m/s 答:(1)滑块在木板上滑动过程中,长木板受到的摩擦力大小f为0.5N,方向向左;(2)滑块在木板上滑动过程中,滑块相对于地面的加速度大小a为1m/s2;(3)滑块与木板A达到的共同速度v为1m/s.

⑴t 1 = s;⑵t 2 =1s;⑶ 试题分析:⑴铁块受拉力F、重力mg、木板的支持力N 2 和摩擦力f 2 作用,根据牛顿第二定律可知,在水平方向上有:F-f 2 =ma在竖直方向上有:N 2 -mg=0显然,此时f 2 为滑动摩擦力,根据滑动摩擦定律有:f 2 =μ 2 N 2 联立解得:a= -μ 2 g=7m/s 2 此时木板受重力Mg、铁块的压力N 2 ′、摩擦力f 2 ′,以及地面的支持力N 1 和摩擦力f 1 ,在竖直方向上有:N 1 -Mg-N 2 ′=0根据牛顿第三定律有:N 2 ′=N 2 ,f 2 ′=f 2 解得:N 1 =Mg+mg=20N由于μ 1 N 1 =8N>f 2 ′=f 2 =1N,所以,木板此时静止不动根据匀变速直线运动规律有:L= 解得:t 1 = = s,即经过 s的时间铁块运动到木板的右端⑵由⑴中分析可知,此时铁块运动的加速度为:a 2 = -μ 2 g=4m/s 2 木板运动的加速度为:a 1 = =2m/s 2 设经过时间t 2 铁块运动到木板的右端,根据匀变速直线运动规律和几何关系有:L= - 解得:t 2 = =1s⑶若F较小,则铁块和木板均处于静止状态,对整体,根据共点力平衡条件有:F≤μ 1 (M+m)g=2N此时,对铁块,根据共点力平衡条件有:f 2 =F若F取值适当,则铁块和木板将以相同加速度a 0 一起运动,对整体,根据牛顿第二定律有:F-μ 1 (M+m)g=(M+m)a 0 对木板,根据牛顿第二定律有:f 2 ′-μ 1 (M+m)g=Ma 0 此时铁块与木板之间的摩擦力为静摩擦力,有:f 2 ′=f 2 ≤μ 2 mg联立解得:2N<F≤6N,f 2 = +1若F较大,则铁块和木板发生相对滑动,此时f 2 为滑动摩擦力,有:f 2 =μ 2 mg=4N,为定值综上所述,作出f 2 随拉力F大小变化的图象如下图所示:

(1)取滑块为研究对象
-μ1mg=ma1 a1=-μg=-4m/s^2
大小4m/s^2
(2) 对木板
μ1mg-μ2(m+M)g=Ma2
a2=0.5m/s^2
滑块在木板上运动时间t
v0+a1t=a2t t=2s
滑块位移 x1=v0t+1/2a1t^2=10m
木板位移 x2=1/2a2t^2=1m
模板最小长度L=X1-X2=9m
(3)木板和滑块一起运动 加速度 a3
a3=-μ2g=-1m/s^2
x3=v^2/2a3 v=v0-a1t=1m/s
x3=0.5m
木板总位移S=X2+X3=1.5m

先求出木板对地加速度 当木板和滑块速度相同时 求出运动时间 再求出两者运动距离
即可得(3)问 两者相减得(2)答案






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