分析 (1)由图象可知碰撞前小物块与木板共同速度,根据题意可知碰撞后木板速度,当二者共速时根据动量守恒定律求出木板和木块的最终速度;
(2)(3)首先根据图象求出小物块的加速度,然后根据牛顿第二定律求出小物块与木板间的动摩擦因数;最后利用功能关系求出木板的最小长度.
解答 解:(1)由图象可知,碰撞前小物块与木板共同速度为v0=4m/s,
碰撞后木板速度水平向左,大小也是v0=4m/s,
设小物块的质量为m,则木板的质量为1.5m,从和墙碰后到二者共速,取向左的方向为正方向,根据定律守恒定律有:
1.5mv0-mv0=(1.5m+m)v,
解得:v=0.8m/s.
(3)在木板与墙壁碰撞后,木板以-v1的初速度向左做匀变速运动,小物块以v1的初速度向右做匀变速运动.设小物块的加速度为a2,由牛顿第二定律有:
-μ2mg=ma2…①
由图象可知,小物块的加速度:
a2=$\frac{{v}_{2}-{v}_{1}}{{t}_{2}{-t}_{1}}$…②
联立①②可解得:μ2=0.4.
(2)由功能关系得:μ2mg L=$\frac{1}{2}$(1.5m+m)v02-$\frac{1}{2}$(1.5m+m)v2,
解得:L=4.8m.
答:(1)木板和木块的最终速度为0.8m/s;
(2)木板的最小长度为4.8m;
(3)小物块与木板间的动摩擦因数为0.4.
点评 解决本题的关键理清木块和木板在整个过程中的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解,前两问应用动量守恒定律及功能关系较为简便,要注意正方向的规定,难度中等.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 若离子束是同位素,则x越大,离子进入磁场时速度越小 | |
B. | 若离子束是同位素,则x越大,离子质量越小 | |
C. | 只要x相同,则离子质量一定不相同 | |
D. | 只要x相同,则离子的比荷一定相同 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | Ⅰ、Ⅱ两个物体的加速度都在不断减小 | |
B. | Ⅰ、Ⅱ两物体的位移都在不断增大 | |
C. | Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都等于$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$ | |
D. | Ⅰ、Ⅱ两物体的间距不断增大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 由物体运动的方向发生改变,可断定物体受所合外力的方向也改变 | |
B. | 用力推水平地面上的木箱没有推动,是由于推力小于摩擦力的缘故 | |
C. | 1N的力一定可以使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度 | |
D. | 物体的质量对加速度的产生起反抗作用,所以质量是一种阻力 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | $\frac{F}{5}$ | B. | $\frac{2F}{5}$ | C. | $\frac{3F}{5}$ | D. | F |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 摩擦力对滑块所做的功为μmgl | B. | 摩擦力对木板所做的功为μmgL | ||
C. | 滑块损失的动能为μmg(l+L) | D. | 滑块和木板系统损失的动能为μmgL |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
时刻(s) | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 5.0 | 7.0 | 9.5 | 10.5 |
速度(m/s) | 3.0 | 6.0 | 9.0 | 12 | 12 | 9.0 | 3.0 |
A. | 汽车加速运动经历的时间为4 s | B. | 汽车加速运动经历的时间为5 s | ||
C. | 汽车匀速运动的时间为2 s | D. | 汽车减速运动的时间为2 s |
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