题目内容

长为1.5 m的长木板B静止放在水平冰面上，小物块A以某一初速度从木板B的左端滑上长木板B，直到A、B的速度达到相同，此时A、B的速度为0.4 m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0 cm后停下．若小物块A可视为质点，它与长木板B的质量相同都为2 kg，A、B间的动摩擦因数μ1＝0.25．求：(取g＝10 m/s2)

(1)木块与冰面的动摩擦因数μ2．

(2)全过程产生的总热量Q．

(3)为了保证小物块不从木板的右端滑落，小物块滑上长木板的初速度应为多大？

答案：
解析：

　　(1)A、B一起运动时，受冰面对它的滑动摩擦力，做匀减速运动，加速度

　　(1分)

　　解得木板与冰面的动摩擦因数μ2＝0.10(1分)

　　(2)小物块A受木板对它的滑动摩擦力，做匀减速运动，加速度a1＝μ1g＝2.5 m/s2(1分)

　　小物块A在木板上滑动，木块B受小物块A的滑动摩擦力和冰面的滑动摩擦力，做匀加速运动，有μ1mg－μ2(2m)g＝ma2

　　解得加速度a2＝0.50 m/s2(1分)

　　设小物块滑上木板时的初速度为v10，经时间t后A、B的速度相同为v

　　由长木板的运动得v＝a2t，解得滑行时间(1分)

　　小物块滑上木板的初速度

　　v10＝v＋a1t＝2.4 m/s(1分)

　　小物块A在长木板B上滑动的距离(1分)

　　AB间产生热Q1＝μ1mgΔs＝4.8 J(1分)

　　木板B总位移为Δs2＝a2t2＋0.08＝0.24m(1分)

　　则B与冰面之间产生热量Q2＝μ22mgs2＝0.96 J(1分)

　　总热量Q＝Q1＋Q2＝5.76 J(1分)

　　(由能量守恒解得：总热量Q＝mv102/2＝5.76 J，同样给相应分数)

　　(3)小物块A滑上长木板的初速度越大，它在长木板B上相对木板滑动的距离越大，当滑动距离等于木板长时，物块A达到木板B的最右端，两者的速度相等(设为v′)，这种情况下A的初速度为保证不从木板上滑落的最大初速度，设为v0．

　　有(1分)

　　(1分)

　　由以上三式解得，为了保证小物块不从木板的右端滑落，小物块滑上长木板的初速度不大于最大初速度(1分)


练习册系列答案
相关题目
在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
①甲同学分别选用三种材料不同、直径2cm的实心球做实验，各组实验的测量数据如下表．若要计算当地的重力加速度，应选用第
3
3
组实验数据．
组别 摆球材料 摆长L/m 最大摆角 全振动次数N/次 测量时间t/s
1 铜 0.30 5° 50 55.1
2 铜 1.00 5° 1 1.8
3 铁 1.00 5° 50 100.3
4 木 1.00 5° 10 21.2
②乙同学选择了合理的实验装置后，测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出如图的T2-L图象，并算出图线的斜率为k，则当地的重力加速度g=
4π2
k
4π2
k
（用符号表示）．
③丙、丁两同学合作测量重力加速度，测出一组数据．丙用T2-L图象法处理求得重力加速度为g丙；丁用公式法T=2π
L
g
处理求得重力加速度为g 丁，实验后他们发现测摆长时忘了加上摆球的半径，则丙、丁两同学计算出的重力加速度数值关系为g丙
＞
＞
g 丁（填“＞”“＜”“=”）
（2007?淮安模拟）楼梯口一倾斜的天花板与水平 面成θ=37°，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F=10N，刷子的质量为 m=0.5kg，刷子可视为质点．刷子与板问的动摩擦因数为0.5，扳长为L=4m，取sin37°=0.6，试求：
（1）刷子沿天花板向上运动的加速度：
（2）工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间．

（1）某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验，图是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为50HZ，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3…．各计数点与0计数点之间的距离依次为d1=3cm，d2=7.5cm，d3=13.5cm，则①物体做
匀加速直线
匀加速直线
的运动，理由是
△s=常数
△s=常数
；②物体通过1计数点的速度v1=
0.375
0.375
m/s；③物体运动的加速度为a=
1.5
1.5
m/s2．
（2）在根据图2装置在进行验证牛顿第二定律的实验中，备有下列器材：
A、电磁打点计时器；B、天平；C、秒表；D、220V交流电源；E、电池；F、学生电源；G、纸带；H、细绳、砝码、实验小车；I、长木板（一端带定滑轮）；J、毫米刻度尺；
①实验中应选用的器材有：
A、B、F、G、H、I、J
A、B、F、G、H、I、J

实验的研究对象是
实验小车
实验小车

②本实验分两大步骤进行：
第一步：
第一步：研究a与F的关系（m一定）
第一步：研究a与F的关系（m一定）
；
第二步：
第二步：研究a与m的关系（F一定）
第二步：研究a与m的关系（F一定）

③某同学在做“验证牛顿第二定律”的实验时，不慎将已平衡好摩擦力的长木板下面垫的小木片向远离定滑轮端移动一段距离而没有发现，那么描绘出来的a-F图象应是下图中的哪一个？
B
B

A、B、C、D、

如图1-3所示,质量为m的木块可视为质点，置于质量也为m的木盒内，木盒底面水平，长l=0.8 m,木块与木盒间的动摩擦因数μ=0.5,木盒放在光滑的地面上，木块A以v0=5 m/s的初速度从木盒左边开始沿木盒底面向右运动，木盒原静止.当木块与木盒发生碰撞时无机械能损失，且不计碰撞时间，取g=10 m/s2.问：

木块与木盒无相对运动时，木块停在木盒右边多远的地方？

在上述过程中，木盒与木块的运动位移大小分别为多少？
如图所示，长L=34.5 m的水平传送带以大小为v=3 m/s的速度逆时针运动，将一质量为M=2 kg的小木盒B轻轻放在传送带右端，B与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.3,在木盒放上传送带的同时，有一个光滑的质量为m=1 kg的小球A自传送带的左端以v0=15 m/s的速度在传送带上向右运动。球与木盒相遇时，木盒与传送带已相对静止，相遇后球立即进入盒中与盒保持相对静止。（取g=10 m/s2）求：

（1）球与木盒相遇后瞬间，两者共同运动的速度；

（2）小木盒从传送带右端到左端的时间；

（3）小木盒从传送带右端到左端的过程中因木盒与传送带间的摩擦而产生的热量。

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