分析 (1)撤去恒力F前,滑块受到水平向左的滑动摩擦力,平板车受到水平向右的滑动摩擦力,根据牛顿第二定律求解加速度.
(2)滑块滑至平板车的最右端过程中,根据速度公式v=v0+at,分别得到滑块、平板车的速度的表达式,联立求解平板车的速度.
(3)由(2)问求出滑块与小球碰撞前速度,滑块与小球碰撞过程,动量守恒,可求出碰后共同速度,由牛顿第二定律求出细线的拉力大小,与最大拉力比较,判断细线是否会断裂.
解答 解:(1)对滑块,由牛顿第二定律得:al=$\frac{μmg}{m}=μg=0.3×10=3m/{s}^{2}$,方向水平向左
对平板车,由牛顿第二定律得:a2=$\frac{F+μmg}{M}=\frac{6+0.3×2.0×10}{3.0}=4m/{s}^{2}$,方向水平向右
(2)设经过时间tl滑块与平板车相对静止,此时撤去恒力F,共同速度为vl
则:v1=v0-altl vl=a2tl
解得:t1=1s v1=4m/s
(3)滑块与小球碰撞,动量守恒选取向右为正方向,得:mvl=2mv2
解得v2=2m/s
设细线拉力为T,T-2mg=2m$\frac{{v}_{2}^{2}}{l}$
T=2mg+2m$\frac{{v}_{2}^{2}}{l}$
代入数值得:T=48N<50N细线不会断裂
答:(1)撤去恒力F前,滑块、平板车的加速度各为3m/s2,方向水平向左和4m/s2,方向水平向右.
(2)撤去恒力F时,滑块与平板车的速度大小是4m/s.
(3)a、b两球碰后,细线不会断裂.
点评 本题通过分析滑块和平板车的受力情况分析其运动情况,再根据牛顿第二定律、运动学公式及位移关系、速度关系相结合求解板长.碰撞过程的基本规律是动量守恒.
科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 质点P开始振动的方向沿y轴正方向 | |
B. | 质点P的周期为0.4s,它的运动速度为10m/s | |
C. | 质点P已经开始振动后,若某时刻波源在波峰,则质点P一定在波谷 | |
D. | 质点P已经开始振动后,若某时刻波源在波谷,则质点P也一定在波谷 | |
E. | 若某时刻质点P振动的速度方向沿y轴负方向,则该时刻波源处质点振动的速度方向沿y轴正方向 |
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