题目内容

【题目】如图甲所示,一块长度为L=4m、质量为M=4kg的长木板静止放置在粗糙水平地面上。另有一质量为m=0.4kg的小铅块(可看做质点),以v0=5.5m/s的水平初速度向右冲上木板。已知铅块与木板间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为,重力加速度取.

1)求铅块最终停在木板上的位置离木板最右端的距离d1(结果用分数表示);

2)若将木板平均分割长相同的八个木块,如图乙所示,其它条件不变:

求木块开始运动瞬间,铅块的速度大小v1以及此时木块的加速度大小a1

确定铅块最终停在哪一块木块上并求出其停在该木块上的位置离该木块最右端的距离d2(计算结果用分数表示)。

【答案】12停在第8块上,

【解析】

试题(1)因,故木板一直对地静止

对铅块由动能定理:

可得:

2,铅块滑上第7块前,所有木块对地静止,滑上第7块瞬间,第7/8块开始运动.

对铅块:,得,方向向左

78块木块:,得,方向向右

铅块冲上第7块瞬间速度为:,得

设滑上第8块瞬间速度为,则在第7块上的相对运动,以第7块作为参考系:

对第8块木板:,得,方向向右

则在第8块上的相对运动,以第8块作为参考系:

得:

练习册系列答案
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【题目】如图所示,固定在上、下两层水平面上的平行金属导轨间距都是,二者之间固定有两组竖直半圆形轨道,两轨道间距也均为,且的竖直高度均为,两组半圆形轨道的半径均为。轨道的端、端的对接狭缝宽度可忽略不计,图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架,能使导轨系统位置固定。将一质量为的金属杆沿垂直导轨方向放在下层导轨的最左端位置,金属杆在与水平成θ角斜向上的恒力作用下沿导轨运动,运动过程中金属杆始终与导轨垂直,且接触良好。当金属杆通过的距离运动到导轨末端位置时其速度大小。金属杆和导轨的电阻、金属杆在半圆轨道和上层水平导轨上运动过程中所受的摩擦阻力,以及整个运动过程中所受空气阻力均可忽略不计。

(1)已知金属杆与下层导轨间的动摩擦因数为,求金属杆所受恒力的大小;

(2)金属杆运动到位置时撤去恒力F,金属杆将无碰撞地水平进入第一组半圆轨道,又在对接狭缝Q处无碰撞地水平进入第二组半圆形轨道的内侧,求金属杆运动到半圆轨道的最高位置时,它对轨道作用力的大小;

(3)若上层水平导轨足够长,其右端连接的定值电阻阻值为,导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。金属杆由第二组半圆轨道的最高位置处,无碰撞地水平进入上层导轨后,能沿上层导轨滑行。求金属杆在上层导轨上滑行的最大距离。

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