题文
长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上,小物块A以某一初速度从木板B的左端冲上长木板B,直到A、B的速度达到相同,此时A、B的速度为0.4m/s,然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm.若小物块A可视为质点,它与长木板B的质量相同,A、B间的动摩擦因数μ1=0.25.求:(取g=10m/s2)
(1)木板与冰面的动摩擦因数.
(2)小物块相对于长木板滑行的距离.
(3)为了保证小物块不从木板的右端滑落,小物块冲上长木板的初速度可能是多少?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)A、B一起运动时,受冰面对它的滑动摩擦力,做匀减速运动,加速度
a=μ2g=v22s=1m/s2
解得木板与冰面的动摩擦因数 μ2=0.10
(2)小物块A在长木板上受木板对它的滑动摩擦力,做匀减速运动,加速度
a1=μ1g=2.5 m/s2
小物块A在木板上滑动时,木板B受小物块A的滑动摩擦力和冰面的滑动摩擦力,做匀加速运动,有μ1mg-μ2(2m)g=ma2
解得加速为a2=0.50 m/s2
设小物块冲上木板时的初速度为v10,经时间t后A、B的速度相同为v
由长木板的运动得 v=a2t,解得滑行时间t=va2=0.8s.
小物块冲上木板的初速度 v10=v+a1t=2.4 m/s
小物块A在长木板B上滑动的距离为△s=s1-s2=v10t-12a1t2-12a2t2=0.96 m
(3)小物块A的初速度越大,它在长木板B上滑动的距离越大,当滑动距离达到木板B的最右端时,两者的速度相等(设为v’),这种情况下A的初速度为保证不从木板上滑落的最大初速度,设为v0.
有v0t-12a1t2-12a2t2=L
v0-v′=a1t
v′=a2t
由上三式解得,为了保证小物块不从木板的右端滑落,小物块冲上长木板的初速度不大于最大初速度v0=2(a1+a2)L=3.0m/s.
答:(1)木板与冰面的动摩擦因数为0.1.
(2)小物块相对于长木板滑行的距离为0.96m.
(3)为了保证小物块不从木板的右端滑落,小物块冲上长木板的初速度可能是v0≤3m/s.
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解析
v22s
考点
据考高分专家说,试题“长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的位移与速度的关系 ]考点的理解。
匀变速直线运动的位移与速度的关系
匀变速直线运动的速度-位移公式:
vt2-v02=2as。
适用条件:
匀变速直线运动
匀变速直线运动的速度-位移公式推导:
注意:
①是由公式
注意:
①是由公式

推导而出,一般情况下,对同一过程不能联立三式求解。
②关系式
中一共有四个物理量,若求其中的一个物理量,需要知道其他的三个物理量。由可推得
(v取正值还是负值根据情况判断),
中一共有四个物理量,若求其中的一个物理量,需要知道其他的三个物理量。由
可推得
(v取正值还是负值根据情况判断),

③位移与速度的关系式
为矢量式,应用它解题时,若规定初速度
的方向为正方向,a与同向时为正值,物体做匀加速运动,a与
的方向为正方向,a与
同向时为正值,物体做匀加速运动,a与

反向时为负值,物体做匀减速运动。位移
,说明物体通过的位移的方向与物体的初速度的方向相同,位移,说明物体通过的位移的方向与物体的初速度的方向相同,位移

,说明位移的方向与初速度的方向相反。
知识点拨:
对位移和速度关系的两点提醒:
当初速度为零时:
初速度为
初速度为0速度公式初速度为0速度公式

位移公式位移公式


速度—位移公式

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