题目内容

5.如图所示,质量是M=4kg的木板静止在光滑水平面上,木板长为L0=8m,一个质量为m=1kg的小滑块以初速度V0=10m/s从左端滑上木板,由于滑块与木板间摩擦作用,木板也开始向右滑动,滑块滑到木板右端时二者恰好相对静止,求:
①二者相对静止时共同速度为多少?
②滑块与木板间的动摩擦因数多大?

分析 ①小滑块相对木板静止时,滑块与木板具有相同速度,根据牛顿第二定律和运动学公式求出共同速度;
②根据①求解的加速度,结合牛顿第二定律求解滑块与木板间的动摩擦因数.

解答 解:①设共同速度为v,m的位移:x1=v0t-$\frac{1}{2}$a1t2
M的位移:x2=$\frac{1}{2}$a1t2
位移关系:x1-x2=L0
速度关系:v=v0-a1t=a2t
根据牛顿第二定律有:f=ma1=Ma2
联立解得:v=2m/s,a1=5m/s2,a2=$\frac{5}{4}$m/s2
②根据牛顿第二定律有:μmg=ma1
解得:μ=0.5
答:①二者相对静止时共同速度为2m/s;
②滑块与木板间的动摩擦因数为0.5.

点评 本题主要考查了牛顿第二定律的应用,需要注意加速度是联系受力情况与运动情况的纽带.

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