14. (1)以地面为参考系,小车与木板相向运动,共运动L=12 m.在木板对小车的摩擦力作用下小车做匀加速运动,加速度a1=4 m/s2,F=ma1=20 N,设木板向左的加速度为a2,木板受小车的摩擦力F′等于小车受木板的摩擦力F,木板还受地面的摩擦力作用,F′-μ(m+M)g=Ma2,代入数据解得:a2=2 m/s2(2分)

再由距离关系:a1t2+a2t2=L,所以得到:t==2 s.(4分)

(2)小车与弹簧夹碰撞前的速度方向向右v1=a1t=8 m/s,木板此时的速度方向向左,v2=a2t=4 m/s,木板向左的位移s=a2t2=4 m.(2分)

小车与弹簧夹碰撞过程中系统动量守恒:mv1-Mv2=(m+M)v共,v共==2 m/s,此后小车和木板一起向右滑行,设木板向右移动s′停止,则-μ(m+M)gs′=0-(m+M)v共2,s′=2 m,(2分)

木板移动的总位移:s总=s-s′=2 m,方向向左.(2分)

4金属块在板上滑动过程中,统动量守恒。金属块最终停在什么位置要进行判断。假设金属块最终停在A上。三者有相同速度v,相对位移为x,则有  解得:,因此假定不合理,金属块一定会滑上B。

设x为金属块相对B的位移,v1、v2表示A、B最后的速度,v0′为金属块离开A滑上B瞬间的速度。有:在A上   全过程

联立解得:  ∴

*解中,整个物理过程可分为金属块分别在A、B上滑动两个子过程,对应的子系统为整体和金属块与B。可分开列式,也可采用子过程→全过程列式,实际上是整体→部分隔离法的一种变化。

 0  333170  333178  333184  333188  333194  333196  333200  333206  333208  333214  333220  333224  333226  333230  333236  333238  333244  333248  333250  333254  333256  333260  333262  333264  333265  333266  333268  333269  333270  333272  333274  333278  333280  333284  333286  333290  333296  333298  333304  333308  333310  333314  333320  333326  333328  333334  333338  333340  333346  333350  333356  333364  447090 

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