如图所示,质量为M=2kg的长木板上表面光滑,与水平地面的动摩擦因数为μ=0.2,在板上放有两个小物块,可看作质点,左边的小物块质量为?m1=1.5kg,距木板左端x

发布时间:2020-08-07 19:52:27

如图所示,质量为M=2kg的长木板上表面光滑,与水平地面的动摩擦因数为μ=0.2,在板上放有两个小物块,可看作质点,左边的小物块质量为?m1=1.5kg,距木板左端x1=8m,右边的小物块质量为m2=0.5kg,与m1的距离为x2=4m.现敲击木板左端使其瞬间获得10m/s向右的初速度.求:
(1)木板与m1分离前,木板的加速度大小和方向?
(2)经过多长时间,板与m1分离?
(3)木板运动多长距离后停止?

网友回答

解:(1)对木板进行受力分析,由牛顿第二定律可得:μ(M+m1+m2)g=Ma1
解得:a1=4m/s2与初速度方向相反,水平向左.
(2)木板前进x1=8m时与m1分离,则有:
代入解得:t=1s
此时木板的速度为v1=v0-a1t=10-4×1(m/s)=6m/s
(3)木板与m1分离后,加速度大小为
?? a2==2.5m/s2?
木板再前进x2=4m时与m2分离,设此时木板的速度为v2,则有
??
代入解得,v2=4m/s
木板与m2分离后,加速度大小为=2m/s2
设此后木板滑行距离x3时停止运动,则有
?? 0-
代入解得,x3=4m
可知木板的运动距离为x=x1+x2+x3=16m
答:
(1)木板与m1分离前,木板的加速度大小为4m/s2,与初速度方向相反,水平向左.
(2)经过1s时间,板与m1分离.
(3)木板运动16m距离后停止.
解析分析:(1)木板上表面光滑,下表面受到地面的滑动摩擦力,木板对地面的压力大小等于三个物体的总重力,根据牛顿第二定律求出木板与m1分离前,木板的加速度大小和方向.
(2)当木板前进x1=8m时与m1分离,由位移公式求解经过的时间.
(3)根据牛顿第二定律求出木板与m1分离后、与m2分离后的加速度,由运动学公式求出运动的总距离.

点评:本题关键之处在于分析木板的运动过程,抓住物体之间的位移关系.也可以运用动能定理求x3:-,得x3=4m.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!