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如图所示,光滑水平面上有一块静止的长木板,木板的长度L=2.4m,质量M=3.0kg.某时刻,一个小物块(可视为质点)以

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/02 17:16:52
如图所示,光滑水平面上有一块静止的长木板,木板的长度L=2.4m,质量M=3.0kg.某时刻,一个小物块(可视为质点)以υ0=3.0m/s的初速度滑上木板的右端,与此同时对木板施加一个F=6.0N的水平向右的恒力.物块的质量m=1.0kg,物块与木板间的动摩擦因数μ=0.30.取重力加速度g=10m/s2
(1)求物块相对木板滑动的最大距离;
(2)若只改变物理量F、M、m中的一个,使得物块速度减为零时恰好到达木板的左端,请确定改变后该物理量的数值(只要提出一种方案即可).
(1)由牛顿第二定律得:
对物块:μmg=ma,解得:a=μg=0.3×10=3m/s2
对木板:F-μmg=Ma′,解得:a′=
F−μmg
M=
6−0.3×1×10
3=1m/s2
经过时间t1=
v0
a=
3
3=1s,物块速度变为零,物块的位移s1=
v0
2t1=
3
2×1=1.5m,
然后物块向右做初速度为零的匀加速直线运动,设经过时间t2物块与木板速度相等,
设速度为v,由匀变速直线运动的速度公式可知,v=at2,v=a′(t1+t2),
即:at2=a′(t1+t2),解得:t2=
a′t1
a−a′=
1×1
3−1=0.5s,
物块的位移:s2=
1
2at22=
1
2×3×0.52=0.375m,
在整个过程中,木板的位移:s=
1
2a′(t1+t22=
1
2×1×(1+0.5)2=1.125m,
则物块相对木板滑动的最大距离d=s1-s2+s=2.25m;
(2)由牛顿第二定律得:
对物块:μmg=ma,解得:a=μg=0.3×10=3m/s2
物块受到变为零需要的时间:t=
v0
a=
3
3=1s,
物块的位移s物块=
v0
2t=
3
2×1=1.5m,
对木板,由牛顿第二定律得:F-μmg=Ma′,
木板的位移:s木板=
1
2a′t2=
1
2•
F−μmg
M×12=
F−μmg
2M,
物块速度减为零时恰好到达木板的左端,
则:s木板+s物块=L,
F−μmg
2M+1.5=2.4,
则F=1.8M+3m,
若只改变F,则F=8.4N,
若只改变M,则M=1.7kg,
若只改变m,则m=0.20kg,
(1)求物块相对木板滑动的最大距离为2.25m;
(2)若只改变F,则F=8.4N,若只改变M,则M=1.7kg,若只改变m,则m=0.20kg.
如图所示,光滑水平面上有一块静止的长木板,木板的长度L=2.4m,质量M=3.0kg.某时刻,一个小物块(可视为质点)以 如图所示,光滑水平面有一块静止的长木板,木板的长度L=2.4m,质量M=3.0kg某时刻,一个小物块以v0=3m/s的初 如图所示,光滑水平面上有一木板,质量M=1.0kg,长度L=1.0m.在木板的最左端有一个小铁块(可视为质点),质量m= 如图所示,一个长为L,质量为M的长方形木板,静止 在光滑水平面上,一个质量为m的物块(可视为质点),以 如图所示,光滑的水平面上放着一块木板,木板处于静止状态,其质量M=2.0kg.质量m=1.0kg的小物块(可视为质点)放 如图所示,长L=1.5m,质量M=3kg的木板静止放在水平面上,质量m=1kg的小物块(可视为质点)放在木板的右端,木板 如图所示,长度L=1m、质量M=0.25kg的木板放在光滑水平面上,质量m=2kg的小物块(可视为质点)位于木板的左 有一木板静止在光滑水平面上,质量为M=4kg,长为L=1.4m;木板右端放一可视作质点的小木块,质量为m=1kg,摩擦因 如图所示质量为M=0.3kg长为L=5.1m的木板静止在光滑水平面上,有一块长为l=0.1m, 如图所示,长为L=1m,质量M=1kg的木板放在光滑水平面上,在木板左端放一质量m=1kg的小滑块(可视为质点),开始时 如图所示,光滑平面上有一块质量M=3.0kg,长度L=1.0m的长木板,它的右端有一个质量m=2.0kg的小物块(可视为 如图所示,一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量M=4kg,长度L=1.4m;木板右端放着一个小滑块N,小滑块质