题目内容

如图所示,在光滑桌面上放着长木板,其长度为L=1.0m,在长木板的左上端放一可视为质点的小金属块,它的质量和木板的质量相等,最初它们是静止的.现让小金属块以v=2.0m/s的初速度开始向右滑动,当滑动到长木板的右端时,滑块的速度为v1=1.0m/s,取 g=l0m/s2,求:
(1)小金属块刚滑到长木板右端时的速度大小v2及滑块与长木板间的动摩擦因数μ;
(2)小金属块刚滑到长木板右端时经历的时间t及长木板的位移大小x.

【答案】分析:由动量守恒定律与能量守恒定律可以求出金属块速度与动摩擦因数.
应用动能定理可以求出木板的位移,由牛顿第二定律与运动学公式可以求出运动时间.
解答:解:(1)设小金属块和木板的质量均为m,
以小金属块与木板组成的系统为研究对象,
由动量守恒定律可得:mv=mvl+mv2
由能量守恒定律可得:
解得:v2=1 m/s,μ=0.1;
(2)对木板由动能定理得:μmgx=mv22-0,解得x=0.5m;
对木板,由牛顿第二定律得:μmg=ma,
由匀变速运动的速度公式得:v2=at,解得:t=1s;
答:(1)小金属块刚滑到长木板右端时的速度为1m/s,滑块与长木板间的动摩擦因数为0.1.
(2)小金属块刚滑到长木板右端时经历的时间为1s,长木板的位移大小为0.5m.
点评:该题满足动量守恒定律的条件,直接代入动量守恒公式即可解得结果.属于常规题目,难度不大.
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