题目内容
【题目】如图所示,C是放在光滑的水平面上的一块木板,木板的质量为3m,在木板的上面有两块质量均为m的小木块A和B,它们与木板间的动摩擦因数均为μ.最初木板静止,A、B两木块同时以方向水平向右的初速度v0和2v0在木板上滑动,木板足够长,A、B始终未滑离木板.求:
(1)木块B从刚开始运动到与木板C速度刚好相等的过程中,木块B所发生的位移;
(2)木块A在整个过程中的最小速度;
(3)整个过程中,A、B两木块相对于滑板滑动的总路程是多少?
【答案】(1),(2),(3)
【解析】
试题分析:(1)木块A先做匀减速直线运动,后做匀加速直线运动;木块B一直做匀减速直线运动;木板C做两段加速度不同的匀加速直线运动,直到A、B、C三者的速度相等为止,设为v1.对A、B、C三者组成的系统,由动量守恒定律得:mv0+2mv0=(m+m+3m)v1
解得:v1=0.6 v0
对木块B运用动能定理,有:
解得:
(2)设木块A在整个过程中的最小速度为v′,所用时间为t,由牛顿第二定律:
对木块A:a1=μmg/m=μg,对木块C:a2=2μmg/3m=2μg/3,
当木块A与木板C的速度相等时,木块A的速度最小,因此有:v0-μgt=(2μg/3)t
解得t=3v0/(5μg)
木块A在整个过程中的最小速度为:v′=v0-a1t=2v0 /5.
(3)Q总=Q1+Q2 = fs相1+fs相2=ΔEk损
所以
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