题文
如图所示,质量M=4kg的木板B静止于光滑的水平面上,其左端带有挡板,上表面长L=1m,木板右端放置一个质量m=2kg的木块A(可视为质点),A与B之间的动 摩擦因素μ=0.2.现在对木板B施加一个水平向右的恒力F=14N,使B向右加速运动,经过一段时间后,木块A将与木板B左侧的挡板相碰撞,在碰撞前的瞬间撤去水平恒力F.已知该碰撞过程时间极短且无机械能损失,假设A、B间的最大静摩擦力跟滑动摩擦力相等,g取10m/s2.,试求:
(1)撤去水平恒力F的瞬间A、B两物体的速度大小vA、VB分别多大;
(2)碰撞后瞬间A、B的速度大小v′A、V′B分别多大;
(3)最终A、B相对静止时木块A在木板上的位置.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)设力F作用时间为t,根据牛顿第二定律得
则aA=μg=2m/s2,
aB=F-μmgM=2.5m/s2,
依题意,有12aBt2-12aAt2=L
t=2s
故vA=aAt=4m/s
VB=aBt=5m/s,
(2)A、B组成的系统动量守恒,有
mvA+MVB=mv′A+V′B,
由机械能守恒,有12mv2A+12Mv2B=12mv′2A+12Mv′2B
解 得v′A=163m/s
V′B=133m/s
(3)设最终A停在距B左端xm处,则由系统动量守恒定律,有
mv′A+V′B=(M+m)v′
根据能量守恒定律,有μmgx=12mv′2A+12Mv′2B-12(M+m)v′2,
解 得:v′=143m/s,x=16m
答:(1)撤去水平恒力F的瞬间A、B两物体的速度大小vA、VB分别是4m/s和5m/s;
(2)碰撞后瞬间A、B的速度大小vˊA、vˊB分别是163m/s和133m/s;
(3)最终A、B相对静止时木块A在木板上的位置是16m
匀变速直线运动的位移与时间的关系知识点讲解,巩固学习
解析
F-μmgM
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,质量M=4kg的木板B静止于光.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的位移与时间的关系 ]考点的理解。
匀变速直线运动的位移与时间的关系
匀变速直线运动的位移公式:
由平均速度的定义和匀变速直线运动的平均速度及速度公式,联立推导出匀变速直线运动的位移公式:
知识点拨:
1、是匀变速直线运动位移的一般表示形式.它能表明质点在各个时刻相对初始时刻(t=0)的位移。
2、在位移公式中s、v0、a均是矢量,解题时一般要选取v0方向为正。
3、位移公式可由速度图象来推导,
如图是某物体做匀变速直线运动的图象.根据图象的物理意义,它与横轴(时间轴)所围的那块梯形面积表示运动的位移.所以:



