题目内容
【题目】如图所示,质量M=10 kg、上表面光滑的足够长的木板的在F=50 N的水平拉力作用下,以初速度沿水平地面向右匀速运动。现有足够多的小铁块,它们的质量均为m=1 kg,将一铁块无初速地放在木板的最右端,当木板运动了L=1 m时,又无初速地在木板的最右端放上第2块铁块,只要木板运动了L=1 m就在木板的最右端无初速度放一铁块。试问。(取g=10 m/s2)
(1)第2块铁块放上时,木板的速度多大?
(2)最终木板上放有多少块铁块?
(3)从第1块铁块放上去之后,木板最大还能运动多远?
【答案】(1) (2)n=10块 (3)s=9.5 m
【解析】(1)木板最初做匀速运动,由计算得出,
第l块铁块放上后,木板做匀减速运动,即有:
代入数据计算得出:
;
根据速度位移关系公式,有:,计算得出
(2)设最终有n块铁块能静止在木板上,则木板运动的加速度大小为:
第1 块铁块放上后:
第2 块铁抉放上后:
第n块铁块放上后:
由上可得:
木板停下时,,得
,即最终木板上放有10块
(3)从放上第1块铁块至刚放上第10块铁块的过程中,由(2)中表达式可得:
从放上第10 块铁块至木板停止运动的过程中,设木板发生的位移为d,则:
联立计算得出:
所以:木板共运动s=9.5 m