题目内容
(10分)如图所示,五块完全相同的长木板依次紧挨着放在水平地面上,每块木板的长度L=0.5m,质量m=0.6kg。一质量M=1kg的小物块以=3m/s水平速度从第一块长木板的最左端滑入。已知小物块与长木板间的动摩擦因数,长木板与地面间的动摩擦因数,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。重力加速度g取。求:
(1)小物块滑至第四块长木板时,物块与第四块长木板的加速度分别为多大?
(2)物块在整个运动过程中相对出发点滑行的最大距离?
(1)2m/s2 (2)2.27m
解析试题分析:(1)设当物块滑至第n块木板时,木板与地面的摩擦力小于小物块与木板的摩擦力,即
解得n>4.3
物块滑上第五块木板时,木板才开始在地面上滑动。
即:小物块滑至第四块长木板时,第四块长木板的加速度为零。
物块的加速度为
(2)设物块刚滑上第五块木板时的速度为,每块木板的长度为L,由动能定理
解得
物块在第五块木板表面做匀减速直线运动,木板做匀加速直线运动,设经历时间t,物块与木板能获得相同的速度,
对物块
对木板
解得
在此过程中,物块发生的位移为,由动能定理
解得
即物块与木板获得的共同速度,之后整体向前匀减速运动后静止.由动能
定理
解得
所以物块总共发生的位移
考点:本题考查牛顿第二定律、动能定理。
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