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如图所示 质量M=10kg 上表面光滑的足够长的木板在F=50N的水平拉力作用下 以初速度v

时间:2023-06-17 10:54:02

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如图所示 质量M=10kg 上表面光滑的足够长的木板在F=50N的水平拉力作用下 以初速度v

问题补充:

如图所示,质量M=10kg、上表面光滑的足够长的木板在F=50N的水平拉力作用下,以初速度v0=m/s沿水平地面向右匀速运动.现有足够多的小铁块,它们的质量均为m=1kg,将一铁块无初速地放在木板的最右端,当木板运动了L=1m时,又无初速度地在木板的最右端放上第2块铁块,只要木板运动了L就在木板的最右端无初速度放一铁块.(取g=10m/s2)试问:

(1)第1块铁块放上后,木板运动了L时,木板的速度多大?

(2)最终木板上放有多少块铁块?

(3)最后一块铁块与木板右端距离多远?

答案:

解:(1)木板最初做匀速运动,由F=μMg解得,

第l?块铁块放上后,木板做匀减速运动,即有:

μmg=Ma1,??代入数据解得:v1=7m/s.

(2)设最终有n块铁块能静止在木板上.则木板运动的加速度大小为:

第1?块铁块放上后:

第2?块铁抉放上后:

第n块铁块放上后:

由上可得:

木板停下时,vn=0,得n=9.5.即最终有10?块铁块放在木板上.

(3)从放上第1块铁块至刚放上第10块铁块的过程中,由(2)中表达式可得:

从放上第10?块铁块至木板停止运动的过程中,设木板发生的位移为d,则:

联立解得:d=0.5m.

答:(1)第1块铁块放上后,木板运动了L时,木板的速度为7m/s.

(2)最终木板上放有10块铁块.

(3)最后一块铁块与木板右端距离为0.5m.

解析分析:(1)开始木板做匀速运动,运动L后,加一个铁块,摩擦力变大,做减速运动,可对木块受力分析后求出加速度,再计算运动L后的速度;

(2)每加一块铁块,可以对木块运用速度位移公式,通过比较,发现规律,联列各个方程求解即可;

(3)先算出最后一块铁块刚放上时木块的速度,求出加速度后,根据运动学公式计算出木板最后运动的位移.

点评:本题关键对物体受力分析后求出物体的加速度,然后根据运动学公式联立求解;本题也可以用动能定理求解,而不需要涉及加速度.

如图所示 质量M=10kg 上表面光滑的足够长的木板在F=50N的水平拉力作用下 以初速度v0=m/s沿水平地面向右匀速运动.现有足够多的小铁块 它们的质量均为m=1

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