如圖所示,質(zhì)量M=4kg的木滑板B靜止放在光滑水平面上,滑板右端固定著一根輕質(zhì)彈簧,彈簧的自由端C到滑板左端的距離l=0.5m,這段滑板與木塊A之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2;而彈簧自由端C到彈簧固定端D所對應(yīng)的滑板上表面光滑. 可視為質(zhì)點的小木塊A質(zhì)量m=1kg,原來靜止于滑板的左端,現(xiàn)滑板B受水平左的恒力F=26N,作用時間t后撤去,這時木板A恰好到達(dá)彈簧的自由C處(不貼連),假設(shè)A、B間的最大靜摩擦力跟滑動摩擦力相等,g取10m/s2,試求:

   (1)水平恒力F的作用時間t;

   (2)木塊A壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能;

   (3)木塊A最終是否離開滑板B,如果離開,離開時A的速度是多大?如果不能離開,停在距滑板左端多遠(yuǎn)處?(彈簧始終在彈性限度內(nèi))

解析:(1)木塊A和滑板B均向左做初速為零的勻加速直線運動

t=0.5s

   (2)ts末木塊A和滑板B的速度分別為

vA=1m/s    vB=3m/s

撤去外力F后,當(dāng)木塊A和滑板B的速度相同時,彈簧壓縮量最大,具有最大彈性勢能。

根據(jù)動量守恒守律,得mvAMvB=(mMv,得v=2.6m/s

由能量守恒定律  =1.6J

   (3)從A接觸彈簧到彈簧壓縮到最短,到兩物體有共同速度;又從彈簧恢復(fù)原長,兩物體分離直到假設(shè)兩物體最終相對靜止,又具有相同的共同速度.設(shè)物體在有摩擦部分相對走過的路程為

       由能量守恒:

       證明假設(shè)不成立,A物體最終滑離B.

       設(shè)滑離時速度分別是

       由動量守恒定律:

       由能量守恒:

       =3.6m/s.

練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,質(zhì)量m=4.0kg的物體與地面的動摩擦因數(shù)μ=0.50,物體在與地面成θ=37°的恒力F作用下,由靜止開始運動,運動0.20s撤去F,又經(jīng)過0.40s物體剛好停下.(sin37°=0.60)求:
(1)撤去F后物體運動過程中加速度的大小;
(2)撤去F時物體的速度;
(3)F的大。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,質(zhì)量M=4.0kg的長木板B靜止在光滑的水平地面上,在其右端放一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊A(可視為質(zhì)點).初始時刻,A、B分別以v0=2.0m/s向左、向右運動,最后A恰好沒有滑離B板.已知A、B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.40,取g=10m/s2.求:
(1)A、B相對運動時的加速度aA和aB的大小與方向;
(2)A相對地面速度為零時,B相對地面運動已發(fā)生的位移x;
(3)木板B的長度l.

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(2011?重慶一模)如圖所示,質(zhì)量M=4.0kg的滑板B靜止于光滑的水平面上.滑板右端固定著一根輕質(zhì)彈簧,彈簧的自由端C到滑板左端的距離L=0.5m,在L=0.5m這一段滑板上B與木塊A之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,而彈簧的自由端C到彈簧固定端D所對應(yīng)的滑板上表面光滑.可視為質(zhì)點的木塊A質(zhì)量m=1.0kg,靜止于滑板的左端.滑板B受水平向左的恒力F=14.0N,作用一定時間后撤去該力,此時木塊A恰好運動到滑板C處(g取10.0m/s2).試求:
(1)恒力F的作用時間t;
(2)彈簧貯存的最大彈性勢能;
(3)彈簧再次恢復(fù)原長時,A、B速度各多大?分析論證A能否從B上落下?

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精英家教網(wǎng)質(zhì)量M=2.0kg的小鐵塊靜止于水平軌道AB的A端.導(dǎo)軌及支架ABCD形狀及尺寸如圖所示,質(zhì)量m=4.0kg.它只能繞通過支架D點垂直于紙面水平轉(zhuǎn)動,其中心在圖中的O點,現(xiàn)有一細(xì)線沿導(dǎo)軌拉小鐵塊,拉力F=12N,小鐵塊和導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)μ=0.50.g取10m/s2從小鐵塊運動時起,導(dǎo)軌(及支架)能保持靜止的最長時間是多少?

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如圖所示,質(zhì)量M=4.0kg,長L=4.0m的木板B靜止在光滑水平地面上,木板右端與豎直墻壁之間距離為s=6.0m,其上表面正中央放置一個質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊A,A與B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.現(xiàn)用大小為F=18N的推力水平向右推B,兩者發(fā)生相對滑動,作用1s后撤去推力F,通過計算可知,在B與墻壁碰撞時A沒有滑離B.設(shè)B與墻壁碰撞時間極短,且無機械能損失,重力加速度g=10m/s2.求A在B上滑動的整個過程中,A,B系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能增量.

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