如图所示,以水平地面建立X轴,有一个质量为m=1kg的木块放在质量为M=2kg的长木板上,木板长L=11.5m...
问题详情:
如图所示,以水平地面建立X轴,有一个质量为m=1kg的木块放在质量为M=2kg的长木板上,木板长L=11.5m.已知木板与地面的动摩擦因数为μ1=0.1,m与M之间的摩擦因素μ2=0.9(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).m与M保持相对静止共同向右运动,已知木板的左端A点经过坐标原点O时的速度为V0=10m/s,在坐标为X=21m处有一挡板P,木板与挡板P瞬间碰撞后立即以原速率反向*回,而木块在此瞬间速度不变,若碰后立刻撤去挡板P,g取10m/s2,求:
(1)木板碰挡板P时的速度V1为多少?
(2)最终木板停止运动时其左端A的位置坐标?
【回答】
(1)对木块和木板组成的系统,有μ1(m+M)g=(m+M)a1
解得:V1=9m/s
(2)由牛顿第二定律可知:
m运动至停止时间为:t1==1 s
此时M速度:VM=V1﹣aMt1=3m/s,方向向左,
此后至m,M共速时间t2,
有:VM﹣aMt2=amt2 得:t2=0.2s
共同速度V共=1.8m/s,方向向左
至共速M位移:S1=
共速后m,M以
向左减速至停下位移:S2==1.62m
最终木板M左端A点位置坐标为:X=9.5﹣S1﹣S2=9.5﹣6.48﹣1.62=1.40m
答:(1)木板碰挡板P时的速度V1为9m/s.
(2)最终木板M左端A点位置坐标为X=1.40m.
知识点:牛顿运动定律的应用
题型:计算题