牛顿第二定律 滑块类
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滑块类
1福建省泉州市四校2010届高三上学期期末联考如图所示,一质量M=0.2kg 的长木板静止在光滑的水平地面上,另一质量m=0.2kg 的小滑块,以V 0=1.2m/s 的速度从长木板的左端滑上长木板。已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ1=0.4, g=10m/s 2
, 问: (1)经过多少时间小滑块与长木板速度相
等?
(2)从小滑块滑上长木板,到小滑块与长木
板相对静止,小滑块运动的距离为多少?(滑块始终没有滑离长木板) 解析:(1)(4分)分析m 的受力,由牛顿第二定律有.211/4s m g m
m g
a m ===
μμ○1
分析M 的受力,由牛顿第二定律有.21/4s m M
m g
a M ==μ○2
设经过时间t 两者速度相同.
t a V V m m -=0○
3 t a V M M =○
4 且m M V V =○
5 代入数据,联解○3○4○5可得t=0.15s (2) (4分)小滑块做匀减速运动.(1分)
初速度为.s m t a V V m m /6.015.042.10=⨯-=-=
m a V V S m t 135.0)
4(22.16.02222
2=-⨯-=-= (2分)
2、如图所示. 山东省育才中学2010届高三9月月考如图所示,质量M =8 kg 的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平推力F =8 N ,、当小车向右运动的速度达到 1.5 m/s 时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m =2 kg 的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长.求
(1)小物块放后,小物块及小车的加速度各为多大? (2)经多长时间两者达到相同的速度?
(3)从小物块放上小车开始,经过t =1.5 s 小物块通过的位移大小为多少?(取g =l0 m/s 2
).
解:(1)物块的加速度22/m a g m s μ==----------------(2分)
小车的加速度:20.5/M F mg
a m s M
μ-=
=-----------(2分) (2)由:0m M a t v a t =+ --------------------------(2分) 得:t=1s --------------------------(1分) (3)在开始1s 内小物块的位移:211
12
m s a t m =
=---(1分) 最大速度:2/v at m s ==----------(1分) 在接下来的0.5s 物块与小车相对静止,一起做加速运动
且加速度:20.8/F
a m s M m
=
=+ ---------------(1分)
这0.5s 内的位移:2
21 1.12
s vt at m =+= -------(1分)
通过的总位移12 2.1s s s m =+=--------------(1分)
水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时,传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a 0开始运动,当其速度达到v 0后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。
解:根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带之间发生了相对滑动,煤块的加速度a 小于传送带的加速度a 0。根据牛顿定律,可得 a=μg
设经历时间t ,传送带由静止开始加速到速度等于v 0,煤块则由静止加速到v ,有 v 0=a 0t v=at