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如图所示,在高出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A,其右段长度l1=0.2m且表面光滑,左段表面粗糙.在A最右端放有可视为质点的物块B,其质量m=1kg.B与A左段间动摩擦因数μ=0.4.开始时二者均静止,现对A施加F=20N水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走.B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m.(取g=10m/s2)求(1)B离开平台时的速度vB.(2)B从开始运动到刚脱离A时,B运动的时间tB和位移xB.(3)A左端的长度l2.试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
如图所示,在高出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A,其右段长度l
1
=0.2m且表面光滑,左段表面粗糙.在A最右端放有可视为质点的物块B,其质量m=1kg.B与A左段间动摩擦因数μ=0.4.开始时二者均静止,现对A施加F=20N水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走.B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m.(取g=10m/s
2
)求
(1)B离开平台时的速度v
B
.
(2)B从开始运动到刚脱离A时,B运动的时间t
B
和位移x
B
.
(3)A左端的长度l
2
.
试题解答
见解析
(1)设物块平抛运动的时间为t,由平抛运动规律得:
h=
gt
2
,x=v
B
t
联立解得v
B
=2m/s.
(2)设B的加速度为a
B
,B在A的粗糙表面滑动,受向右的滑动摩擦力做匀加速直线运动.
由牛顿第二定律,F
合
=μmg=ma
B
,
由匀变速直线运动规律,v
B
=a
B
t
B
,x
B
=
a
B
t
B
2
,
联立解得:t
B
=0.5s,x
B
=0.5m.
(3)设B刚好开始运动时A的速度为v,以A为研究对象,由动能定理得Fl
1
=
Mv
1
2
设B运动后A的加速度为a
A
,由牛顿第二定律和运动学的知识得:
F-μmg=Ma
A
,(l
2
+x
B
)=v
1
t
B
+
a
A
t
B
2
,
联立解得l
2
=1.5m.
答:(1)B离开平台时的速度v
B
为2m/s.
(2)B运动的时间t
B
为0.5s,位移x
B
为0.5m.
(3)A左端的长度l
2
为1.5m.
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解答题
高中
物理
匀变速直线运动的位移与时间的关系
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