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如图所示,长度l=1m,质量M=0.25kg的木板放在光滑的水平面上,质量m=2kg的小物块(质点)位于板的左端,板和物块间的动摩擦因数μ=0.1,现突然给板一向左的初速度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,物块与板相对静止,取g=10m/s2.求:
(1)从开始运动到物块与板相对静止,经过的时间是多少?
(2)物块最终在板上的位置.
(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
根据牛顿第二定律知
木块的加速度为
a1=
F-f
m
=4m/s2

木板的加速度为
a2=
f
M
=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.
即:a1t=-v0+a2t
解得t=0.5s
两者速度大小为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=
1
2
at2
=0.5m
所以木块最终停在木板的中点上.
答:(1)从开始运动到物块与板相对静止,经过的时间是0.5s;
(2)木块最终停在木板的中点上.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

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A.a不断减小,v不断增大
B.a不断增大,v不断减小
C.a先减小再增大,v先减小再增大
D.a先减小再增大,v先增大再减小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

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①它们受到的空气阻力不同
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A.①③B.②④C.②D.③

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(1).如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置,在图示状态下,开始做实验,该同学有装置和操作中的主要错误是:______
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①以上哪一个措施中有何重大错误?______
②在改正了上述错误之后,保持小车及砝码质量M不变.反复改变沙的质量,并测得一系列数据,结果发现小车受到的合外力(小桶及砂重量)与加速度的比值略大于小车及砝码质量M,经检查发现滑轮非常光滑,打点计时器工作正常,且事先基本上平衡了摩擦力,那么出现这种情况的主要原因是什么?______
(3)图乙是上述实验打出的一条纸带,已知打点计时器的打点周期是0.02s,结合图乙给出的数据(单位cm),求出小车运动加速度的大小为______m/s2,并求出纸带中P点瞬时速度大小为______m/s(计算结果均保留2位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

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