如圖所示,在光滑水平桌面上放有長木板C,C的右端固定一擋板P,在C上表面的左端和中點(diǎn)處各放有小物塊A和B,A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不計(jì),A、B之間和B、P之間的距離都為L, A、C和B、C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為µ,它們間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力大小,A、B、C(連同擋板P)的質(zhì)量都為m ,開始時(shí)B和C靜止,A以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)。求:

 (1)A和B發(fā)生碰撞前,B受到的摩擦力大;

 (2)要使A和B能夠發(fā)生碰撞,A的初速度v0應(yīng)滿足什么條件;

 (3)要使B和P能夠發(fā)生碰撞,A的初速度v0應(yīng)滿足什么條件(已知A、B碰撞前后交換速度)。

 

(1)Ff=µmg/2

(2)v0>

(3)v0>

解析:

(1)設(shè)B受到的摩擦力大小為Ff

則對(duì)C有:µmg—Ff =maC

對(duì)B有: Ff = maB,

      事實(shí)上在此題中aB = aC,即B和c無相對(duì)滑動(dòng),這是因?yàn)楫?dāng)aB = aC時(shí),由上兩式可得:

Ff=µmg/2,它小于最大靜摩擦力µmg ,可見靜摩擦力使B和C不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

      所以A在C上滑動(dòng)時(shí),B受到的摩擦力大小為:Ff=µmg/2

 (2)A在C上滑動(dòng)時(shí),A向右作勻減速運(yùn)動(dòng),B和C以相同的加速度向右作勻加速運(yùn)動(dòng)。

     若A運(yùn)動(dòng)到B所在位置時(shí),A和B剛好不發(fā)生碰撞,則A、B、C速度相同,設(shè)三者共同速度為v1,由系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律有:mv0=3mv1

     由功能關(guān)系有:µmg L=mv02·3mv12

     由上兩式可得:v0=

     所以 A和B能夠發(fā)生碰撞時(shí),A的初速度v0應(yīng)滿足的條件為:v0>

(3)A、B碰撞前后交換速度,碰后A和C一起向右作勻加速運(yùn)動(dòng),B向左作勻減速運(yùn)動(dòng)。若B和P剛好不發(fā)生碰撞,則當(dāng)B運(yùn)動(dòng)到P所在位置時(shí),A、B、C速度相同,設(shè)三者共同速度為v2,由系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律,有:mv0=3mv2

     由功能關(guān)系有:µmg·2 L=mv02·3mv22

     由上兩式可得:v0=  

     所以B和P能夠發(fā)生碰撞時(shí),A的初速度v0應(yīng)滿足的條件為:v0> 

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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(2008?黃岡模擬)如圖所示,在光滑水平面上直線MN右側(cè)有垂直于水平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)電阻為R的矩形線框abcd受到水平向左的恒定拉力作用,以一定的初速度向右進(jìn)入磁場(chǎng),經(jīng)過一段時(shí)間后又向左離開磁場(chǎng).在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中ab邊始終平行于MN.則線框向右運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)和向左運(yùn)動(dòng)離開磁場(chǎng)這兩個(gè)過程中( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在光滑水平面上有木塊A和B,mA=0.5kg,mB=0.4kg,它們的上表面是粗糙的,今有一小鐵塊C,mC=0.1kg,以初速v0=20m/s沿兩木塊表面滑過,最后停留在B上,此時(shí)B、C以共同速度v=3m/s運(yùn)動(dòng),求:
(1)A運(yùn)動(dòng)的速度vA=?
(2)小鐵塊C剛離開A時(shí)的速度vC′=?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在光滑水平面上放著長為L,質(zhì)量為M的長木板,在長木板左端放一質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),開始時(shí)物體和長木板均處于靜止?fàn)顟B(tài),物塊和長木板間是粗糙的.今對(duì)物塊m施一水平向右的恒力F.下列判斷正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑水平面上放有質(zhì)量為2kg的長木板B,模板B右端距豎直墻s=4m,木板B上有一質(zhì)量為1kg的金屬塊A,金屬塊A和木版B間滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20.開始A以υo=3m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng),木板B很長,A不會(huì)從B上滑下,木板B與豎直墻碰撞后以碰前速率返回,且碰撞時(shí)間極短.g取10m/s2.求
(1)木半B碰墻前,摩擦力對(duì)金屬塊A做的功
(2)A在B上滑動(dòng)過程中產(chǎn)生的熱量
(3)A在B上滑動(dòng),A相對(duì)B滑動(dòng)的路程L.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑水平面上靜止著一塊質(zhì)量為M=5kg的長方體木板A,木板的左端靜止放置著一質(zhì)量為m=2kg的物塊B,已知AB之間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)對(duì)物塊B施加一個(gè)大小為16N水平向右的拉力F后經(jīng)過2s物塊B被拉到木板的右端,g取10m/s2,求:
(1)2s內(nèi)木板A的位移與2s末木板A的速度;
(2)要使B在A上運(yùn)動(dòng)的對(duì)地加速度是A對(duì)地加速度的2倍則加在物塊上水平向右的拉力應(yīng)為多大?

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