分析 (1)小物塊與木板系統(tǒng)生熱Q等于系統(tǒng)克服摩擦力做的功,由Q=μmgL求解;
(2)在F作用的時間內(nèi),小物塊與木板相對運(yùn)動時,由牛頓第二定律求得兩者的加速度.由速度公式求得撤去F時兩者速度的表達(dá)式.得到兩者相對位移表達(dá)式.撤去F后,系統(tǒng)的動量守恒,由動量守恒定律和能量守恒定律列式,聯(lián)立可求得力F作用時間t;
(3)對長木板,由功的計算公式或動能定理求力F做功W.
解答 解:(1)小物塊與木板系統(tǒng)生熱為 Q=μmgL
代入數(shù)據(jù)解得 Q=56J
(2)由題分析知,小物塊與木板相對運(yùn)動時,
設(shè)小物塊加速度為a1.由牛頓第二定律得 ma1=μmg
得 a1=1m/s2
設(shè)木板加速度為a2.由牛頓第二定律得 F-μmg=Ma2
得 a2=2m/s2
撤去F瞬時小物塊速度為v1,則 v1=a1t=t
木板速度為v2,則 v2=a2t=2t
該過程木板相對小物塊位移 x1=12a2t2−12a1t2=t22
撤去F后歷時t′小物塊恰好運(yùn)動到達(dá)木板左端A處,小物塊與木板達(dá)到共同速度v
取向右為正方向,由動量守恒定律得:mv1+Mv2=(m+M)v
得 v=5t3
對小物塊:由動量定理得:μmgt′=m(v-v1)
得 {t^'}=\frac{2t}{3}
該過程木板相對小物塊位移 {x_2}=\frac{{(v+{v_2})}}{2}{t^'}-\frac{{(v+{v_1})}}{2}{t^'}=\frac{{({v_2}-{v_1})}}{2}{t^'}=\frac{t^2}{3}
木板長度 L=x1+x2=5t26
解得:t=1s
(3)力F做功 W=F•12a2t2或 W=Q+12(m+M)v2
代入數(shù)據(jù)解得:W=5J
答:
(1)小物塊與木板系統(tǒng)生熱Q是56J;
(2)力F作用時間t是1s;
(3)力F做功W是5J.
點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵是分析清楚物體的運(yùn)動過程,掌握動量守恒條件:合外力,知道F未撤去時系統(tǒng)的動量不守恒,撤去F時系統(tǒng)的動量才守恒.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | d點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為9Q+q9R2,方向向右 | |
B. | d點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為9Q−q9R2,方向向左 | |
C. | 圓盤在d點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為kQR2,方向向右 | |
D. | 圓盤在d點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為kqR2,方向向右 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:作圖題
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | X是中子,該反應(yīng)釋放能量,放出18.27×1016J能量 | |
B. | X是中子,該反應(yīng)釋放能量,放出18.90Mev能量 | |
C. | X是質(zhì)子,該反應(yīng)吸收能量,吸收18.90Mev能量 | |
D. | X是中子,該反應(yīng)吸收能量,吸收18.27×1016J能量 |
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