题目内容
【题目】10 个同样的扁长木块一个紧挨一个地放在水平地面上,如图。每个木块的质量 m=0.4kg,长 L=0.50m.它们与地面间的静摩擦和动摩擦系数均为μ2=0.10.原来 木块处于静止状态,左方第一个木块的左端上方放一质量为 M=1.0kg 的可视为质点的小铅块,它与 木块 间的 静摩擦和动 摩擦 系数均μ1=0.20 .现突 然给 铅块 一向 右的 初速度 v0=4.4m/s,使其在大木块上滑行.试确定铅块最后的位置是落在地上还是停在某个木块 上,如果是停在某个木块上,请指出是哪个木块 ,并求 出在该木块上 的位 置.取重力加速度 g=l0m/s2.最后计算结果可用分数表示。
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【答案】M停在第10个木板上,距其左端
m处,以后二者共同减速为0
【解析】
铅块在木块上滑行时,当铅块对木块的滑动摩擦力等于木块所受的最大静摩擦力时,恰好能带动它右面的木块一起运动,应用牛顿第二定律与运动学公式分析答题.
M受摩擦力fM=μ1Mg=20N,对木板作用力fM′=fM=2.0N,
令还有k个木板时,木板开始运动,木板竖地面摩擦力f地=μ2(M+km)g
fM′>f地
得2.0>0.1×(1.0+k×0.4)×10
得:k=2
阶段一:
M滑过8个木板,M速度变为v
aM=![]()
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得:
m/s
阶段二:
M滑过9个木板,令M速度变为vM,木板速度变为vm,
aM=2.0m/s2,
am=![]()
,
,
,
得:
=L
得:
,
得:t=
s
;
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阶段三:
M在第10个木板上
aM=2.0m/s2,
Am′=![]()
达共速
;
;
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得:![]()
得:
s
;
;
△L=![]()
得:△L=![]()
即△L=
,假设成立;
即M停在第10个木板上,距其左端
m处,以后二者共同减速为0.
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