如图所示,质量M=0.25kg、长度L=lm的木板放在光滑水平面上,质量m=2kg的小物块(可视为质点)位于木板的左端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1.现突然给

发布时间:2020-08-12 21:22:16

如图所示,质量M=0.25kg、长度L=l m的木板放在光滑水平面上,质量m=2kg的小物块(可视为质点)位于木板的左端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1.现突然给木板一向左的初速度v0=2m/s,同时对小物块施加一水平向右的恒定拉力F=10N,经过一段时间后,物块与木板相对静止,取g=10m/s2,求:物块停在木板上的位置距木板左端多远?

网友回答

解:(1)由题意知木块向右作匀加速运动,木板先向左匀减速运动,再向右匀加速运动
木块与木板间滑动摩擦力f=μmg=2N
据牛顿第二定律知
木块的加速度为a1==4m/s2
木板的加速度为a2==8m/s2
当木块、木板具有共同速度时,两者不再发生相对滑动,一直匀速运动下去.
∴a1t=-v0+a2t
解得t=0.5s
两者共同速度大小为v=a1t=2m/s
可见木板此时恰好回到原位置,位移为零
此过程木块的位移为s==0.5m,所以物块最终停在木板的中点上.
答:物块最终停在木板的中点上.
解析分析:由题意知木块向右作匀加速运动,木板先向左匀减速运动,再向右匀加速运动,根据牛顿第二定律求出木块和木板的加速度,当木块、木板具有共同速度时,两者不再发生相对滑动,一直匀速运动下去,求出运动时间,根据位移公式求解最终位置.

点评:题涉及两个物体的动力学问题,除了隔离研究两个物体的运动情况外,关键是找出两个物体之间的速度关系.
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