题目内容
(1)如图1所示,A、B是两块完全相同的长木板,长度均为L,质量均为m.两板间动摩擦因数为μ,将两者边缘对齐叠放在光滑水平面上,并共同以某一水平速度v向前运动.某时刻下面木板碰到水平面上固定的铁钉立即停止运动,为了使上面木板的前端不落在水平面上,求v的大小范围.(2)如图2所示,光滑水平面上有一带有
【答案】分析:(1)上面木板A的重心在B上时,A不会落在水平面上,对A由牛顿第二定律求出加速度,由速度位移公式可以求出A的初速度.
(2)小球和滑块组成的系统在水平方向上动量守恒,由动量守恒定律可以求出小球上升到最大高度时的速度,滑块与轨道组成的系统机械能守恒,由机械能守恒定律可以求出小球滑块上升的最大高度.
解答:解:(1)当上面木板相对下木板的位移
时即不掉下.
由牛顿第二定律得:A的加速度:
;
对A,由速度位移公式得:
,得
,解得:所以
;
(2)设小球上升到最高点时,小球和滑块的水平速度为vx,
系统水平方向动量守恒.由动量守恒得mv=(m+2m)vx,解得
①,
小球上升到最高点时vy=0,系统机械能守恒,
由机械能守恒得:
②,
解得
;
答:(1)初速度
;
(2)小球上升到离水平面的最大高度为
.
点评:(1)知道A不掉落的条件,应用牛顿第二定律与运动学公式即可正确解题.
(2)分析清楚运动过程,应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题.
(2)小球和滑块组成的系统在水平方向上动量守恒,由动量守恒定律可以求出小球上升到最大高度时的速度,滑块与轨道组成的系统机械能守恒,由机械能守恒定律可以求出小球滑块上升的最大高度.
解答:解:(1)当上面木板相对下木板的位移
由牛顿第二定律得:A的加速度:
对A,由速度位移公式得:
(2)设小球上升到最高点时,小球和滑块的水平速度为vx,
系统水平方向动量守恒.由动量守恒得mv=(m+2m)vx,解得
小球上升到最高点时vy=0,系统机械能守恒,
由机械能守恒得:
解得
答:(1)初速度
(2)小球上升到离水平面的最大高度为
点评:(1)知道A不掉落的条件,应用牛顿第二定律与运动学公式即可正确解题.
(2)分析清楚运动过程,应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题.
练习册系列答案
相关题目