题目内容
【题目】如图所示,长L=2m,质量M=3kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上,质量m=1kg的小物块放在木板的上端,对木板施加一平行于斜面向上的拉力F=19N,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.5,斜面足够长,最大静摩檫力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)木板的加速度大小;
(2)小物块经多长时间离开木板;
(3)小物块离开木板时木板获得的动能.
【答案】(1)1m/s2 (2)2s (3)6J
【解析】试题分析:根据牛顿第二定律求出木板的加速度,抓住两者的位移关系,运用位移时间关系式求出物块离开木板所需的时间,根据匀变速直线运动的速度时间公式求出物块离开木板时的速度,从而求出物块离开木板时的动能。
(1)设木板运动的加速度为,
对木板由牛顿第二定律有:
代入数据得:
(2)物块向下做加速运动,设其加速度为,则由牛顿第二定律,对物块有:
代入数据得:
物块滑过木板所用时间为t,根据位移时间公式得:
带入数据解得:t=2s
(3)物块离开木板时木板的速度为:
则其动能为:
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