题目内容
【题目】如图所示,在倾角θ=30的足够长斜面上放置一长木板,长木板质量M=3.0 kg,其上表面光滑,下表面粗糙,木板的下端有一个凸起的挡板,木板处于静止状态。将质量为m=1.0 kg的小物块放置在木板上,从距离挡板L=1.6m处由静止开始释放。物块下滑后与挡板相撞,撞击时间极短,相撞后瞬间物块的速率为=2.0 m/s.木板开始下滑,且当木板沿斜面下滑至速度为零时,物块与木板恰好发生第二次相撞。取重力加速度g=10m/s.求:
(1)物块与木板第一次相撞后瞬间木板的速率;
(2)长木板与斜面之间的动摩擦因数μ. (计算结果保留两位有效数字)
【答案】(1) 2.0 m/s (2)
【解析】(1)物块下滑的加速度a=gsin30=5.0m/s
物块第一次下滑至挡板时的速度
经分析可知,物块与挡板第一次相撞后反弹,由动量守恒定律可得
解得=2.0 m/s
(2)设木板下滑的加速度为a′,由题中条件可得
解得
由牛顿第二运动定律可得
解得
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