题目内容
【题目】如图所示,质量M=4.0kg的长木板静止在光滑的水平地面上,小物块的质量m=1.0kg,以初速度
=5m/s冲上长木板,物块与长木板间的动摩擦因数
=0.2.取
.求:
![]()
(1)若长木板固定,为使物块不滑离长木板,长木板至少为多长?
(2)若长木板不固定,为使物块不滑离长木板,长木板至少为多长?
(3)若长木板的长度L=2.5m,在物块冲上长木板的同时,给长木板施加一水平向右的恒力F,为使物块从长木板上滑下,求F的大小范围.
【答案】(1)L=6.25m (2)
=5m (3)当F<10N时,物块从长木板右端滑下;当F>10N时,物块从长木板左端滑下。
【解析】
(1)对m,根据牛顿第二定律:
解得:
当物块滑到长木板最右端时,速度刚好为0,则:
代入数据解得:L=6.25m
(2) 根据牛顿第二定律,对m:
对M:![]()
代入数据:
,![]()
设历时
,m与M共速,此时物块刚好滑到长木板的最右端,则
m的位移:
,
M的位移:
又
代入数据解得:
=5m
(3)当F较小时,物块做匀减速直线运动到长木板的最右端时,两者刚好共速.
对m:![]()
对M:
历时
共速,则![]()
m的位移:![]()
M的位移:
![]()
代入数据:F=10N
故当F<10N时,物块从长木板右端滑下
当F较大时,物块从长木板左端滑下,此种情况下,物块先做匀减速直线运动,经过一段时间与长木板共速,此后,物块相对长木板向左滑动,直至从左瑞滑离长木板.
在物块相对长木板向左滑动过程中:对m:,摩擦力方向向右;
对M:
要使物块滑离长木板,则
,代入數据:F>10N
故当F>10N时,物块从长木板左瑞滑下
【题目】在研究平抛运动的实验中,某同学记录了小球运动过程中经过的A、B、C、D、E、F、G点的位置,相邻两点的时间间隔均为
=0.05s。取A点为坐标原点,以+x方向表示水平初速度方向,以+y方向表示竖直向下方向,实验记录如下表。
标号n | A | B | C | D | E | F | G |
t/s | 0 | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
x/m | 0 | 0.024 | 0.051 | 0.073 | 0.098 | 0.126 | 0.150 |
y/m | 0 | 0.042 | 0.108 | 0.198 | 0.314 | 0.454 | 0.617 |
![]()
(1)作出x—t图象如图甲所示,小球平抛运动的水平初速度大小是_______m/s;
(2)根据表格中数据可知,t=0.10s时,小球的竖直分速度大小是____________m/s;
(3)以t为横坐标,
为纵坐标,作出
—t图象如图11乙所示,可得直线斜率的数值k=4.86,其单位是__________,该处重力加速度g=____________m/s2。