如图所示,一质量M=2.0kg的长木板AB静止在水平面上,木板的左侧固定一半径R=0.60m的四分之一圆弧形轨道,轨道末端的切线水平,轨道与木板靠在一起,且末端高度与

发布时间:2020-08-13 14:44:08

如图所示,一质量M=2.0kg的长木板AB静止在水平面上,木板的左侧固定一半径R=0.60m的四分之一圆弧形轨道,轨道末端的切线水平,轨道与木板靠在一起,且末端高度与木板高度相同.现在将质量m=l.0kg的小铁块(可视为质点)从弧形轨道顶端由静止释放,小铁块到达轨道底端时的速度v0=3.0m/s,铁块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.2,最终小铁块到达长木板最右端时达到共同速度.忽略长木板与地面间的摩擦.取重力加速度g=l0m/s2.求
(1)小铁块在弧形轨道上滑动过程中克服摩擦力所做的功Wf;
(2)小铁块和长木板达到的共同速度v和长木板长度L.

网友回答

解:(1)圆弧面上下滑过程:
mgR-Wf=
解得:Wf=1.5J
(2)小铁块在AB上滑动时

aM=
设经过时间t达到共同速度
v0-amt=aMt
解得t=1s,共同速度v=aMt=1m/s
板长:L=
答:(1)小铁块在弧形轨道上滑动过程中克服摩擦力所做的功为1.5J;
(2)小铁块和长木板达到的共同速度为1m/s,长木板长度为1.5m.
解析分析:(1)对滑块的加速过程运用动能定理列式求解;
(2)小铁块减速,长木板加速,根据牛顿第二定律求解加速度,再根据速度时间关系公式列式求解.

点评:本题关键是分析清楚滑块和长木板的运动,考查动能定理、牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,简单题.
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