如图所示,一质量为M的木板B静止在光滑的水平面上,其右端上表面紧靠(但不粘连)在固定斜面轨道的底端(斜面底端是一小段光滑的圆弧,其末端切线水平),轨道与水平面的夹角θ=37°,一质量为m的物块A从斜面上距离斜面底端8m处由静止释放,最后物块A刚好没有从木板B左端滑出,已知物块A与斜面间的动摩擦因数为0.25,与木板B上表面间的动摩擦因数为0.3,木板的长度L=8m,物块A可看作质点.sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:
(1)物块A刚滑上木板B时的速度有多大?
(2)物块A与木板B的质量之比为多少?
(3)物块A从开始下滑到相对木板B静止共经历了多长时间?
网友回答
解:(1)沿斜面下滑的加速度为a,则由,
mgsinθ-μmgcosθ=ma,
∴a=gsinθ-μgcosθ=4m/s2
由V2=2ax 得,
物块A刚滑上木板B时的速度,
,
(2)物块A在B上滑动时,A的加速度大小a1=μ'g=3m/s2;
木板B的加速度大小
物块A刚好没有从木板B左端滑出,即:物块A在木板B左端时两者速度相等;
设物块A在木板B上滑行的时间t,速度关系:v-a1t=a2t,
物块A刚好没有从木板B左端滑出,位移关系:vt-a1t2=a2t2+L,
解得:a2=1m/s2;t=2s;,
(3)物块沿斜面下滑的时间:,
物块A在木板B上滑行的时间t=2s,
物块A从开始下滑到相对木板B静止共经历的时间tz=t1+t=4s,
答:(1)物块A刚滑上木板B时的速度8m/s,
(2)物块A与木板B的质量之比为.
(3)物块A从开始下滑到相对木板B静止共经历了4s.
解析分析:(1)对物体受力分析,物体做的是匀变速直线运动,由速度和位移的关系式可以求得末速度;
(2)物块A刚好没有从木板B左端滑出,说明此时它们的速度相等,由速度、位移公式可以求出质量之比;
(3)运动的时间在前两问中都能求出,总时间就好求了.
点评:本题充分考查了匀变速直线运动规律及应用,和物体共同运动的特点的应用,是考查学生基本功的一个好题.