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板块问题1

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/21 15:02:38
老师您好!您辛苦了! 我是高一学生,但学校布置的作业中用高考模拟题考查高一知识点。请老师用高一的知识水平所能懂的解题方式来详细解答本题。 板块问题我很懵,请老师务必写详细别跳步。 这么晚了给您添麻烦了,我不着急,请您别熬夜!明天解答就行!谢谢您! 2.(8分)如图17所示,水平桌面上放着一块木板,木板的质量M = 1.0 kg,长度L = 1.0 m,厚度可以忽略不计,木板左右两端与桌面的两端对齐.质量m = 1.0 kg的小物块放在木板的正中央(小物块可视为质点),物块与木板间的动摩擦因数μ1 = 0. 40. 物块与桌面间的动摩擦因数μ2 = 0.20,木板与物块发生相对滑动,经过一段时间物块离开木板,此后物块在桌面上运动,最后刚好停在桌面的右端.取g = 10 m/s2.求: (1)物块在木板上运动的时间; (2)作用在木板上的恒力F的大小.
解题思路: 细致分析实现的条件
解题过程:
解析:审题,发现缺少木板与桌面摩擦因数。这以μ2代替。
(1)物块在木板抽动后,从静止向右开始匀加速至从板上滑落到桌面后开始匀减速,直至停在桌面右端。共发生位移L/2=0.5m。在木板上滑动时,受自身重力G块=mg=10N,板提供支持力FN=G块=10N,板提供水平向右滑动摩擦力Ff1=μ1FN=4N,故物块获得向右加速度a1=Ff1/m=4m/s2.
在桌面滑动时,受受自身重力G块=mg=10N,桌面提供支持力FN=G块=10N,桌面提供水平向左滑动摩擦力Ff2=μ2FN=2N,故物块获得向左加速度a2=Ff2/m=-2m/s2
因第一过程末速度是第二过程初速度。设木块在木板上运动时间为t
则木板上匀加速位移X1=at2/2=2t2 末速度Vt=at=4t
则桌面上匀减速位移X2=(0-Vt2)/2a’=4t2
又因X1+X2=6t2=L/2=0.5m t=(1/12)1/2s
(2)物块在木板上对地位移X1=at2/2=2t2=1/6m
要求木板从静止也在 t=(1/12)1/2s内发生对地位移X板=L/2+X1=2/3m才能使物块脱离木板。知三求二,可求加速度aFf桌=板:
X板=2/3=a板t2/2=a板/24 a板=16m/s2
木板受自身重力G板=Mg=10N,水平向右恒力F,物块压力FN=10N,物块提供水平向左滑动摩擦力 Ff1=μ1FN=4N,桌面提供支持力FN’=FN+G板=20N,桌面提供水平向左滑动摩擦力Ff桌=μ2FN’=4N
建立木板加速度方程:F-Ff1-Ff桌=Ma板 F-4-4=16 F=24N
最终答案:略