题文
如图所示,以水平地面建立
轴,有一个质量为
的木块(视为质点)放在质量为
的长木板上,木板长
。已知木板与地面的动摩擦因数为
,
与
之间的摩擦因素
(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。
与
保持相对静止且共同向右运动,已知木板的左端
点经过坐标原点
时的速度为
,在坐标为
处有一挡板
,木板与挡板
瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回,而木块在此瞬间速率不变,若碰后立刻撤去挡板
,
取10m/s2,求:
(1)木板碰挡板
前瞬间的速度
为多少?
(2)木板最终停止运动时其左端
的位置坐标?
题型:未知 难度:其他题型
答案
解析
(1)假设木板碰挡板前,木块和木板相对静止,木板与地面的滑动静摩擦力为
,根据牛顿第二定律知,它们的共同加速度为
小于
与
之间的最大摩擦力
产生的加速度为
,所以木板碰挡板前,木块和木板组成的系统保持相对静止向右匀减速运动,设木板碰挡板时的速度为
,由运动学公式得: 
其中:
解得:
(水平向右)
(2)由题设木板与挡板
瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回,而木块在此瞬间速率不变及受力分析可知,当木板碰到挡板并撤掉挡板后,木板以初速度
向左做匀减速运动,木块以初速度
向右做匀减速运动,设木板和木块的加速度分别为
和
,由牛顿第二定律可知:
(水平向右)
(水平向左)
假设木块没有掉离木板,由于木块加速度较大,所以木块先停下,然后向左做匀加速运动,直到二者保持相对静止。设二者保持相对静止所用时间为
,共同速度为
,可得:
解得:

(水平向左)
在此过程中,木块运动位移
(水平向右)
木板运动位移
(水平向左)
所以二者相对位移
<
,即二者相对运动时木块没有掉离木板。二者共速后,又以
向左减速至停下,设其向左运动的位移为

解得:
最终木板
左端
点位置坐标为
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,以水平地面建立轴,有一个质量为.....”主要考查你对 [受力分析 ]考点的理解。
受力分析
受力分析:
1、物体受力分析的方法
①方法:整体法、隔离法。
②选择:所涉及的物理问题是整体与外界作用时,应用整体分析法,不必考虑内力的作用;当涉及的物理问题是物体间的作用时,要应用隔离分析法,这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。
2、受力分析的顺序:先重力,再接触力,最后分析其他外力。
3、受力分析时应注意的问题
①分析物体受力时,只分析周围物体对研究对象所施加的力;
②受力分析时,不要多力或漏力,注意确定每个力的实力物体和受力物体,在力的合成和分解中,不要把实际不存在的合力或分力当做是物体受到的力;
③如果一个力的方向难以确定,可用假设法分析;
④物体的受力情况会随运动状态的改变而改变,必要时根据学过的知识通过计算确定;
⑤受力分析外部作用看整体,互相作用要隔离。




