题目内容
18.(1)整个运动过程中木板的位移大小?
(2)木板的长度?
分析 (1)由牛顿第二定律求出木板与金属块的加速度,然后应用匀变速直线运动的运动规律求出木板的位移.
(2)应用匀变速直线运动的速度位移公式,然后求出木板的长度.
解答 解:(1)木板向右的加速度大小为a1,金属块的加速度大小为a2.由牛顿第二定律:
?2mg-?1(m+M)g=Ma1,?2mg=ma2,
解得:a1=1m/s2,a2=5m/s2
木板和挡板碰撞前瞬间,木板的速度:v1=$\sqrt{2{a}_{1}d}$=3m/s,
时间:t1=$\frac{{v}_{1}}{{a}_{1}}$=3s,
木板与挡板碰后瞬间速度大小不变,加速度为大小a1′,由牛顿第二定律得:
?2mg+?1(m+M)g=Ma1′,
解得:a1′=4m/s2
木板反弹后向左运动的位移:x=$\frac{{v}_{1}^{2}}{2{a}_{1}′}$=1.13m,
木板的位移:x1=d-x=3.37m;
(2)金属块的位移:x2=$\frac{{v}_{0}^{2}}{2{a}_{2}}$=$\frac{18.7{5}^{2}}{2×5}$=35.16m,
木板的长度:l=x2-x1=31.79m;
答:(1)整个运动过程中木板的位移大小为3.37m;
(2)木板的长度为31.79m.
点评 本题是一道力学综合题,分析清楚物体的运动过程是解题的关键,应用牛顿第二定律与运动学公式可以解题.
练习册系列答案
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8.在匀变速直线运动中,下面关于速度和加速度关系的说法,正确的是( )
| A. | 加速度与速度无关 | |
| B. | 速度变化越大,加速度一定越大 | |
| C. | 速度增大时,加速度也一定增大 | |
| D. | 速度变化率为零,加速度就一定为零 |
9.
一个质点以O为中心做简谐运动,位移随时间变化的图象如图所示.a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置,下列说法正确的( )
| A. | 质点在位置b比位置d时相位超前$\frac{π}{4}$ | |
| B. | 质点通过位置b时,相对平衡位置的位移$\frac{\sqrt{2}A}{2}$ | |
| C. | 质点从位置a到c和从位置b到d所用时间相等 | |
| D. | 质点从位置a到b和从b到c的平均速度相等 |
3.关于电源与电动势的下列说法中正确的是( )
| A. | 电源可以通过静电力做功,把其他形式的能转化成电势能 | |
| B. | 当外电路的电阻变化时,电源的电动势一定保持不变 | |
| C. | 电源的电动势大小与电源的体积有关 | |
| D. | 由于电源内部具有电阻,因此电源内部也有电压 |
7.以下划线上的数字指时间(即时间间隔)的是( )
| A. | 中央电视台《星光大道》栏目每晚7:30准时与您见面 | |
| B. | 午休从12:10开始 | |
| C. | 作息表上写着,第四节:10:15-10:55 | |
| D. | 博尔特创造的世界百米记录9.58s |
8.一辆汽车向东做直线运动,前一半时间内的平均速度是40km/h,后一半时间的平均速度是60km/h.则在全程内这辆汽车的平均速度是( )
| A. | 35 km/h | B. | 55 km/h | C. | 45 km/h | D. | 50 km/h |