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如图所示,木板A放在光滑水平地面上,A的质量为4kg,长度为4m.一物块B从木板的左端沿上表面以6m/s的速度向右运动,到达木板的中点位置时与木板相对静止,B的

如图所示,木板A放在光滑水平地面上,A的质量为4kg,长度为4m.一物块B从木板的左端沿上表面以6m/s的速度向右运动,到达木板的中点位置时与木板相对静止,B的

题文

如图所示,木板A放在光滑水平地面上,A的质量为4kg,长度为4m.一物块B从木板的左端沿上表面以6m/s的速度向右运动,到达木板的中点位置时与木板相对静止,B的质量为2kg.若在木板静止时将一个与B相同的物块C放在木板的中点处,然后仍使B以6m/s的速度从木板的左端沿上表面向右运动.求:
(1)物块B在木板A上滑动时,B与A间的滑动摩擦力大小为多少?
(2)在木板A上放有物块C的情况下,物块B经多长时间与物块C发生碰撞?
(3)设B与C发生的碰撞为弹性碰撞,则物块C能否滑离木板A?若能,请计算C滑离A时的速度;若不能,请计算最终C与B间的距离(“质量相等的两个物体发生弹性碰撞时速度交换”的结论可以直接用).

题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)地面光滑,A与B组成的系统动量守恒,
由动量守恒定律得:mBv0=(mA+mB)v1 ①,
物块B在木板A上运动过程中有部分动能转化为内能,
由能量守恒定律得:12mBv02-12(mA+mB)v12=f L2  ②,
解得:f=12N  ③;
(2)在木板A上放有物块C的情况下,物块B从左端开始向右运动时C与A保持相对静止,
一起做匀加速运动,设加速度大小为a1,物块B做匀减速运动,设加速度大小为a2,经过t时间B与C发生碰撞.
由牛顿第二定律得:对AC,f=(mA+mC)a1 ④,对B:f=mBa2 ⑤,
由匀变速运动的位移公式得:12a1t2+L2=v0t-12a2t2 ⑥,
解得:t=13-32s  ⑦;
(3)假设物块C不能滑离木板A,设B与C碰前瞬间B的速度为v2
A和C的速度为v3,A、B、C相对静止时的共同速度为v4
因为B与C质量相等且发生弹性碰撞,所以B与C碰后瞬间B的速度为v3
C的速度为v2,木板A不参与碰撞作用,速度不变.B与C碰撞后,
B和A一起加速运动,C做减速运动.因为C与B是相同的物块,
所以C与A间的摩擦力大小仍为12N.设B与C分别在木板A上发生的相对位移之和为s,
由动量守恒定律得:mBv0=(mA+mB+mC)v4 ⑧,
由动能定理得:12mBv02-12(mA+mB+mC)v42=fs  ⑨,
解得:s=2.25m,因为s=2.25m<4m,所以物块C不滑离木板.
C与B间的距离为BC=s-L2=2.25m-2m=0.25m  ⑩;
答:(1)物块B在木板A上滑动时,B与A间的滑动摩擦力大小为12N;
(2)在木板A上放有物块C的情况下,物块B经13-32s与物块C发生碰撞.
(3)物块C不能滑离木板A;最终C与B间的距离为0.25m.

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

考点

据考高分专家说,试题“如图所示,木板A放在光滑水平地面上,A的.....”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:

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