题目内容
19.(1)若木板固定,求小滑块在木板上滑过的距离.
(2)若木板不固定,求小滑块自滑上木板开始多长时间相对木板处于静止.
(3)若木板不固定,求木板相对地面运动位移的最大值.
分析 (1)若木板固定,小滑块在滑动摩擦力作用下做匀减速运动,根据牛顿第二定律求出加速度,再根据速度位移公式求解位移;
(2)若木板不固定,小滑块在滑动摩擦力作用下,做匀减速运动,木板在摩擦力作用下做匀加速运动,当速度相等时相对静止,根据速度公式及速度相等关系求出运动时间;
(3)先求出速度相等前运动的位移,速度相同后一起做匀减速运动,求出加速度,根据运动学公式即可求解.
解答 解:(1)若木板固定,小滑块在滑动摩擦力作用下做匀减速运动,根据牛顿第二定律得:
a=$\frac{{μ}_{2}mg}{m}$=μ2g=6m/s2
所以小滑块在木板上滑过的距离为:
x=$\frac{{v}_{0}^{2}}{2a}$=$\frac{{6}^{2}}{2×6}$m=3m
(2)根据牛顿第二定律得:
对m:a1=$\frac{{μ}_{2}mg}{m}$=μ2g=6m/s2
对M:Ma2=μ2mg-μ1(m+M)g
代入数据解得:a2=1.5m/s2
当速度相等时相对静止,则有:v0-a1t=a2t
解得:t=0.8s
(3)木板共速前先做匀加速运动木板的位移为:
x1=$\frac{1}{2}{a}_{2}{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×1.5×0.{8}^{2}$m=0.48m
t时刻两者的速度为:
v1=a2t=1.5×0.8=1.2m/s
以后木板与物块共同加速度a3匀减速运动,有:
a3=$\frac{{μ}_{1}(M+m)g}{M+m}$=μ1g=1m/s2
共同匀减速运动的位移为:
x2=$\frac{{v}_{1}^{2}}{2{a}_{3}}$=$\frac{1.{2}^{2}}{2×1}$m=0.72m
所以总位移为:x=x1+x2=1.2m
答:(1)若木板固定,小滑块在木板上滑过的距离是3m.
(2)若木板不固定,小滑块自滑上木板开始0.8s时间相对木板处于静止.
(3)若木板不固定,木板相对地面运动位移的最大值是1.2m.
点评 解题的关键是正确对滑块和木板进行受力分析,清楚滑块和木板的运动情况,根据牛顿第二定律及运动学基本公式求解.本题也可以根据动能定理求位移,比牛顿第二定律和运动学公式结合的方法更简洁.
| A. | 运动员踢球时对足球做的功为100J,足球在空中运动的时间约为1.4s | |
| B. | 运动员踢球时对足球做的功为100J,足球在空中运动的时间约为2.8s | |
| C. | 运动员踢球时对足球做的功为150J,足球在空中运动的时间约为1.4s | |
| D. | 运动员踢球时对足球做的功为150J,足球在空中运动的时间约为2.8s |
| A. | 紫外线可以杀毒,紫外线是紫颜色的 | |
| B. | 利用红外遥感技术可以勘测地热、寻找水源、监视森林火情等 | |
| C. | 银行的验钞机是利用紫外线设计防伪措施,从而鉴别钱币的真假 | |
| D. | 医院的“CT”是“计算机辅助X射线断层摄影”的简称,它是利用X射线工作的 |
| A. | P1:P2=2:1 | B. | U1:U2=2:1 | ||
| C. | I1:I2=2:1 | D. | 若R减小,输入功率P1变小 |
| A. | 物体的质量越大,其惯性就越大 | |
| B. | 物体的速度越大,其惯性就越大 | |
| C. | 物体所受的合力越大,其惯性就越小 | |
| D. | 物体跟接触面间的摩擦力越大,其惯性就越大 |
| A. | 物体从右端滑到左端所需的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间 | |
| B. | 若v2<v1,物体从左端滑上传送带必然先做加速运动,再做匀速运动 | |
| C. | 若v2<v1,物体从右端滑上传送带又返回到右端,则返回右端时物体的速率一定为v2 | |
| D. | 若v2<v1,物体从右端滑上传送带又返回到右端,则返回右端时物体的速率一定为v1 |