如圖所示,質(zhì)量M=0.2kg的足夠長(zhǎng)的長(zhǎng)板靜止在水平地面上,與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1,另一質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊以v0=0.9m/s初速滑上長(zhǎng)木板,滑塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4,求小滑塊自滑上長(zhǎng)板到最后靜止(相對(duì)地面)的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的路程.(可以認(rèn)為長(zhǎng)板與地面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10m/s2
分析:滑塊滑上木板滑塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng),木板做勻加速直線運(yùn)動(dòng),達(dá)到共同速度后,共同做減速運(yùn)動(dòng)直至停止,根據(jù)牛頓第二定律分別求出它們的加速度,求出兩物體速度相同時(shí)所需的時(shí)間,從而求出小滑塊相對(duì)地面的位移大小,再求出共同做減速運(yùn)動(dòng)直至停止的位移,從而求出小滑塊自滑上長(zhǎng)板到最后靜止(相對(duì)地面)的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的路程.
解答:解:(1)設(shè)滑塊在木板上滑動(dòng)時(shí) 的加速度為a1,滑動(dòng)的時(shí)間為t1,由牛頓第二定律得:
μ2mg=ma1
設(shè)滑塊與木板相對(duì)靜止達(dá)共同速度時(shí)的速度為v,所需的時(shí)間為t,木板滑動(dòng)時(shí)的加速度為a2,
則由牛頓第二定律得:μ2mg-μ1(M+m)g=Ma2
v=v0-a1t
v=a2t
滑塊相對(duì)于地面的位移為
x=v0t-
1
2
at2

達(dá)共同速度后的加速度為a3.發(fā)生的位移為s,則有:
a31g=1m/s2
s=
v2-
v
2
0
2a3

小滑塊自滑上長(zhǎng)板到最后靜止(相對(duì)地面)的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的路程
l=x+s
代入有關(guān)數(shù)據(jù)得:
l=0.11m
答:小滑塊自滑上長(zhǎng)板到最后靜止(相對(duì)地面)的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的路程為0.11m
點(diǎn)評(píng):本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用,關(guān)鍵理清滑塊和木板的運(yùn)動(dòng)情況,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?河南二模)如圖所示,質(zhì)量m=0.78kg的金屬塊放在水平桌面上,在斜向上的恒定拉力F作用下,向右以v0=2.0m/s的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng),已知F=3.0N,方向與水平面之間的夾角θ=37°.(sinθ=0.6,cosθ=0.8,g取10m/s2
(1)求金屬塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)?;
(2)如果從某時(shí)刻起撤去拉力F,求撤去拉力后金屬塊還能在桌面上滑行的最大距離s.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,質(zhì)量M=0.8kg的小車(chē)靜止在光滑的水平面上,左端緊靠豎直墻.在車(chē)上左端水平固定著一只彈簧,彈簧右端放一個(gè)質(zhì)量m=0.2kg的滑塊,彈簧為原長(zhǎng)時(shí),滑塊位于C處(滑塊可以視為質(zhì)點(diǎn)),車(chē)的上表面AC部分為光滑水平面,CB部分為粗糙水平面.CB長(zhǎng)l=1m、與滑塊的摩擦因數(shù)μ=0.4.水平向左推動(dòng)滑塊,將彈簧壓縮,然后再把滑塊從靜止釋放,在壓縮彈簧過(guò)程中推力做功2.5J,滑塊釋放后將在車(chē)上往復(fù)運(yùn)動(dòng),最終停在車(chē)上某處.設(shè)滑塊與車(chē)的B端碰撞時(shí)機(jī)械能無(wú)
損失,g取10m/s2,求:
(1)滑塊釋放后,第一次離開(kāi)彈簧時(shí)的速度大。
(2)小車(chē)和滑塊最終的速度多大,方向如何?
(3)滑塊停在車(chē)上的位置離B端多遠(yuǎn)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示:質(zhì)量M=0.40kg的靶盒A位于光滑水平導(dǎo)軌上,開(kāi)始時(shí)靜止在O點(diǎn),在O點(diǎn)右側(cè)有范圍很廣的“相互作用區(qū)域”,如圖中劃虛線部分所示,當(dāng)靶盒A進(jìn)入相互作用區(qū)時(shí)便受指向O點(diǎn)的恒力F=20N作用,P處有一固定的發(fā)射器B,它可根據(jù)需要瞄準(zhǔn)靶盒并每次發(fā)射一顆水平速度υ0=50m/s、質(zhì)量m=0.10kg的子彈,當(dāng)子彈打入靶盒A后,便留在盒內(nèi),碰撞時(shí)間極短.現(xiàn)約定,每當(dāng)靶盒A停在或到達(dá)O點(diǎn)時(shí),都有一顆子彈進(jìn)入靶盒A內(nèi).
(1)當(dāng)?shù)谝活w子彈進(jìn)入靶盒A后,靶盒A離開(kāi)O點(diǎn)最大距離為多少?
(2)當(dāng)?shù)谌w子彈進(jìn)入靶盒A后,靶盒A從離開(kāi)O點(diǎn)到又回到O點(diǎn)所經(jīng)歷時(shí)間為多少?
(3)求發(fā)射器B至少發(fā)射幾顆子彈后,靶盒A在相互作用區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離不超過(guò)0.2m.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,質(zhì)量M=0.040kg的靶盒A靜止在光滑水平導(dǎo)軌上的O點(diǎn),水平輕質(zhì)彈簧一端栓在固定擋板P上,另一端與靶盒A連接,Q處有一固定的發(fā)射器B,它可以瞄準(zhǔn)靶盒發(fā)射一顆水平速度為v0=50m/s,質(zhì)量m=0.010kg的彈丸,當(dāng)彈丸打入靶盒A后,便留在盒內(nèi),碰撞時(shí)間極短,不計(jì)空氣阻力,求
(1)彈丸打入靶盒A的過(guò)程中,系統(tǒng)損失的機(jī)械能.
(2)彈丸進(jìn)入靶盒A后,彈簧的最大彈性勢(shì)能.

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