一个长为L,质量为M的长方形木块,静止在光滑水平面上,一个质量为m的木块(可视为质点),以水平速度v0,从木块的左端滑向另一端,设物块与木块间的动摩擦因数为u,当物块与木块达到相对静止时,物块仍然在长木块上。求(1)从开始运动到两者相对静止的过程中,m与M各做什么性质的运动?(2)从开始运动到两者相对静止许多长时间?(3)此时物体的两物体的速度是多大?(4)系统机械能转化为内能的量Q为多少?
1***
2007-06-03
w***
2006-04-08
解法1:(用运动方程解题) 分析:因为A、B、C在竖直方向上没有位移,所以我们只考虑他们在水平方向上的受力。 记C滑上A时的速度当为V0。 C在A上滑动时,A光滑,C、A间无摩擦力。 所以,当如图的t0时刻,C到达B的左端时,C的速度仍为V0,AB仍是静止状态。 在t0到t1时刻,C在B上滑动,受到B给C的向左的摩擦力,做匀减速运动。 由作用力与反作用力,B也受到C给B的向右的摩擦力,AB从静止做匀加速运动。 C和B之间的摩擦力的大小 f=μ*MC*g=0。5*2*10=10(N) ——重力加速度g取10。 取向右为正方向, 则 C的加速度 aC=-f/MC=-10/2=-5(N/...全部
解法1:(用运动方程解题) 分析:因为A、B、C在竖直方向上没有位移,所以我们只考虑他们在水平方向上的受力。 记C滑上A时的速度当为V0。 C在A上滑动时,A光滑,C、A间无摩擦力。 所以,当如图的t0时刻,C到达B的左端时,C的速度仍为V0,AB仍是静止状态。 在t0到t1时刻,C在B上滑动,受到B给C的向左的摩擦力,做匀减速运动。 由作用力与反作用力,B也受到C给B的向右的摩擦力,AB从静止做匀加速运动。 C和B之间的摩擦力的大小 f=μ*MC*g=0。5*2*10=10(N) ——重力加速度g取10。 取向右为正方向, 则 C的加速度 aC=-f/MC=-10/2=-5(N/kg) AB的加速度 aAB=f/(MA+MB)=10/(1+1)=5(N/kg) 因为,最终C在AB的右端 与B相对静止,即AB和C有共同的速度,记为:V1 C做匀减速运动所走的位移: SC=(V1^2-V0^2)/(2*aC)=(V1^2-V0^2)/-10 AB做匀加速运动所走的位移: SAB=V1^2/(2*aAB)=V1^2/10 又因为,C从B的左端滑到了右端,而B长 LB=0。 8m 所以,SC-SAB=LB [(V1^2-V0^2)/-10]-(V1^2/10)=0。8——(1) C做匀减速运动所用的时间 tC=(V1-V0)/aC=(V1-V0)/(-5) AB做匀加速运动所用的时间 tAB=V1/aAB=V1/5 题中,C做匀减速运动 与 AB做匀加速运动 是同时的,所以 tC=tAB --> (V1-V0)/(-5)=V1/5 --> V0=2*V1 把,V0=2*V1 代入上面的(1),得 {[V1^2-(2*V1)^2]/-10}-(V1^2/10)=0。 8 解得,V1=2(m/s) 解法2:(用动能、动量方程解题) 首先,由动量守恒列出方程:MC*V0=(MC+MA+MB)*V1 2*V0=(2+1+1)*V1 --> V0=2*V1 再由动量定理列出方程: 1/2*(MC+MA+MB)*V1^2-1/2*MC*V0^2=-f*LB 1/2*(2+1+1)*V1^2-1/2*2*V0^2=-10*0。 8——(2) —— f 和 LB 如 解法1 中所记,不在累述。 把V0=2*V1代入(2)中,得 1/2*(2+1+1)*V1^2-1/2*2*(2*V1)^2=-10*0。8 解得,V1=2(m/s)。 收起
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