精英家教網(wǎng)如圖所示,木板A長L=6m,質(zhì)量為M=8kg,在水平面上向右做直線運(yùn)動.某時刻木板A速度vo=6m/s,在此時刻對木板A施加一個方向水平向左的恒力F=32N,與此同時,將一個質(zhì)量m=2kg的小物塊B輕放在木板A上的P點(小物塊可視為質(zhì)點,放在P點時相對于地面的速度為零),P點到木板A右端距離為lm,木板A與地面間的動摩擦因數(shù)為0.16,其他摩擦均不計.取g=10m/s2.求:
(1)小物塊B從輕放到木板A上開始,經(jīng)多長時間兩者同速?
(2)小物塊B從輕放到木板A上開始至離開木板A的過程,恒力F對木板A所做的功及小物塊B離開木板A時木板A的速度?
分析:(1)由題,小物塊B與木板A間無摩擦,小物塊B離開木板A前始終對地靜止.而木板A在恒力和摩擦力共同作用下先向右勻減速后向左勻加速,當(dāng)木板A向右速度減為零時兩者速度相同,根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合,求得兩者速度相同的時間;
(2)小物塊B從輕放到木板A上開始至離開木板A過程,恒力F對木板A先做正功后做負(fù)功,根據(jù)功的公式求得F所做的功.由牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合求解物塊B離開木板A時木板A的速度.
解答:解:(1)由于小物塊B與木板A間無摩擦則小物塊B離開木板A前始終對地靜止,木板A在恒力和摩擦力共同作用下先向右勻減速后向左勻加速,當(dāng)木板A向右速度減為零時兩者同速,設(shè)此過程用時t1,研究木板A向右勻減速過程,對木板A應(yīng)用牛頓第二定律:
    F+μ(M+m)g=Ma1
解得 a1=6m/s2
木板A向右勻減速時間t1=
v0
a1
=1s
木板A向右勻減速位移x1=
v
2
0
2a1
=3m<(L-1)m=5m
則小物塊B還在木板A上此時兩者同速.
(2)木板A向左勻加速位移x2=x1+1m=4m時小物塊B離開
小物塊B從輕放到木板A上開始至離開木板A過程,恒力F對木板A所做的功:
   W=-Fx1+Fx2=32J
研究木板A向左勻加速過程,對木板A應(yīng)用牛頓第二定律:
  F-μ(M+m)g=Ma2
解得,a2=2m/s2
木板A速度:v=
2a2x2
=4m/s
答:(1)小物塊B從輕放到木板A上開始,經(jīng)1s兩者同速.
(2)小物塊B從輕放到木板A上開始至離開木板A的過程,恒力F對木板A所做的功是32J,小物塊B離開木板A時木板A的速度是4m/s.
點評:本題分析兩物體的運(yùn)動情況時,要抓住兩物體間沒有摩擦力,小物塊B離開木板A前始終對地靜止,再根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合研究.
練習(xí)冊系列答案
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1.小物塊B從輕放到木板A上開始,經(jīng)多長時間兩者同速?

2.小物塊B從輕放到木板A上開始至離開木板A的過程,恒力F對木板A所做的功及小物塊B離開木板A時木板A的速度?

    

 

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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年度遼寧省沈陽市高三上學(xué)期教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測物理卷 題型:計算題

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【小題1】小物塊B從輕放到木板A上開始,經(jīng)多長時間兩者同速?
【小題2】小物塊B從輕放到木板A上開始至離開木板A的過程,恒力F對木板A所做的功及小物塊B離開木板A時木板A的速度?
  

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科目:高中物理 來源:2012屆度遼寧省沈陽市高三上學(xué)期教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測物理卷 題型:計算題

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    (1)小物塊B從輕放到木板A上開始,經(jīng)多長時間兩者同速?

(2)小物塊B從輕放到木板A上開始至離開木板A的過程,恒力F對木板A所做的功及小物塊B離開木板A時木板A的速度?

    

  

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