如圖所示,斜面體固定在水平面上,斜面光滑,傾角為,斜面底端固定有與斜面垂直的擋板,木板下端離地面高H,上端放著一個細(xì)物塊。木板和物塊的質(zhì)量均為m,相互間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力(k>1),斷開輕繩,木板和物塊沿斜面下滑。假設(shè)木板足夠長,與擋板發(fā)生碰撞時(shí),時(shí)間極短,無動能損失,空氣阻力不計(jì)。求:
(1)木板第一次與擋板碰撞彈起上升過程中,物塊的加速度;
(2)從斷開輕繩到木板與擋板第二次碰撞的瞬間,木板運(yùn)動的路程s;
(3)從斷開輕繩到木板和物塊都靜止,摩擦力對木板及物塊做的總功W.

(1)設(shè)木板第一次上升過程中,物塊的加速度為a物塊
牛頓第二定律  kmgsinθ-mgsinθ=ma物塊…………2分
得  a物塊=(k-1)gsinθ,方向沿斜面向上…………1分
(2)設(shè)以地面為零勢能面,木板第一次與擋板碰撞時(shí)的速度大小為v1
由機(jī)械能守恒 …………2分
解得 …………1分
設(shè)木板彈起后的加速度a 由牛頓第二定律 a= –(k+1)gsinθ…………2分
木板第一次彈起的最大路程s1==…………2分
木板運(yùn)動的路程  s=+2s1=…………2分
(3)設(shè)物塊相對木板滑動距離為L  
根據(jù)能量守恒 mgH+mg(H+Lsinθ)=kmgsinθ L…………2分
摩擦力對木板及物塊做的總功W=-kmgsinθ L   …………2分
解得 …………2分

解析

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如圖所示,斜面體固定在水平面上,質(zhì)量為m的物體沿斜面勻速下滑,則物體由斜面頂端下滑到斜面底端的過程中,下列敘述正確的是(  )

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(2011?山東模擬)如圖所示,斜面體固定在水平面上,斜面光滑,傾角為θ,斜面底端固定有與斜面垂直的擋板,木板下端離地面高H,上端放著一個細(xì)物塊.木板和物塊的質(zhì)量均為m,相互間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力kmgsinθ(k>1),斷開輕繩,木板和物塊沿斜面下滑.假設(shè)木板足夠長,與擋板發(fā)生碰撞時(shí),時(shí)間極短,無動能損失,空氣阻力不計(jì).求:
(1)木板第一次與擋板碰撞彈起上升過程中,物塊的加速度;
(2)從斷開輕繩到木板與擋板第二次碰撞的瞬間,木板運(yùn)動的路程s;
(3)從斷開輕繩到木板和物塊都靜止,摩擦力對木板及物塊做的總功W.

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