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如图所示,一足够长的木板静止在水平面上,质量M=0.4kg,长木板与水平面间的动摩擦因数μ1=0.1,一质量m=0.4kg的小滑块以v0=1.8m/s的速度从长木板的右端滑上长木板,滑块与长木板间动摩擦因
题目详情
如图所示,一足够长的木板静止在水平面上,质量M=0.4kg,长木板与水平面间的动摩擦因数μ1=0.1,一质量m=0.4kg的小滑块以v0=1.8m/s的速度从长木板的右端滑上长木板,滑块与长木板间动摩擦因数μ2=0.4,小滑块可看成质点,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)小滑块刚滑上长木板时,长木板的加速度大小a1和小滑块加速度大小a2;
(2)小滑块与长木板速度相等时,小滑块相对长木板上滑行的距离L.
(1)小滑块刚滑上长木板时,长木板的加速度大小a1和小滑块加速度大小a2;
(2)小滑块与长木板速度相等时,小滑块相对长木板上滑行的距离L.
▼优质解答
答案和解析
(1)小滑块对长木板的滑动摩擦力f2大于地面对长木板的滑动摩擦力f1,长木板向左加速;小滑块向左减速,据牛顿第二定律:
设向右为正:μ2mg-μ1(M+m)g=Ma1
设向右为正:μ2mg=ma2
a1=2m/s2 a2=4m/s2
(2)小滑块与长木板速度相等时,v0-a2t=a1t,
解得t=0.3s
小滑块运动的距离s2=v0t-
a2t2=1.8×0.3-
×4×(0.3)2=0.36m
木板运动的距离s1=
a1t2=
×2×(0.3)2=0.09m
故小滑块相对长木板上滑行的距离
L=s2-s1=0.36-0.09=0.27m
答:(1)小滑块刚滑上长木板时,长木板的加速度大小a1和小滑块加速度大小a2分别为2m/s2和4m/s2
(2)小滑块与长木板速度相等时,小滑块相对长木板上滑行的距离为0.27m.
设向右为正:μ2mg-μ1(M+m)g=Ma1
设向右为正:μ2mg=ma2
a1=2m/s2 a2=4m/s2
(2)小滑块与长木板速度相等时,v0-a2t=a1t,
解得t=0.3s
小滑块运动的距离s2=v0t-
1 |
2 |
1 |
2 |
木板运动的距离s1=
1 |
2 |
1 |
2 |
故小滑块相对长木板上滑行的距离
L=s2-s1=0.36-0.09=0.27m
答:(1)小滑块刚滑上长木板时,长木板的加速度大小a1和小滑块加速度大小a2分别为2m/s2和4m/s2
(2)小滑块与长木板速度相等时,小滑块相对长木板上滑行的距离为0.27m.
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