问题详情:
长为1.5 m的长木板B静止放在水平*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0.4 m/s,然后A、B又一起在水平*面上滑行了8.0 cm.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=10 m/s2)
(1)木板与*面的动摩擦因数.
(2)小物块相对长木板滑行的距离;
(3)为了保*小物块不从木板的右端滑落,小物块滑上长木板时的初速度应满足什么条件?
【回答】
(1)(2)(3)
【解析】
(1)A、B一起运动时,受*面对它的滑动摩擦力,做匀减速运动,加速度,
且;
解得木板与*面的动摩擦因数,
(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
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*面的滑动摩擦力,做匀加速运动,有,
解得加速为,
设小物块冲上木板时的初速度为,经时间t后A、B的速度相同为v
由长木板的运动得
解得滑行时间.
小物块冲上木板的初速度
小物块A在长木板B上滑动的距离为
(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*不从木板上滑落的最大初速度,设为v0.
有,
,
由上三式解得,为了保*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.
点睛:此题是牛顿第二定律的综合应用问题;解决本题的关键是理清木块和木板的运动情况,搞清物理过程,挖掘隐含条件,关注临界条件,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.
知识点:牛顿第二定律
题型:解答题