综合题18.0分
物理

如图所示,有两个高低不同的水平面,高水平面光滑,低水平面粗糙。一质量为5kg、长度为2m的长木板靠在高水平面边缘A点,其表面恰好与高水平面平齐,长木板与低水平间的动摩擦因数为0.05,一质量为1kg可视为质点的滑块静止放置,距A点距离为3m,现用大小为6N、水平向右的外力拉小滑块,当小滑块运动到A点时撤去外力,滑块以此时的速度滑上长木板。滑块与平板车间的动摩擦因数为0.5,取g=l0m/s2。求:

28.滑块滑动到A点时的速度大小;

29.滑块滑动到平板车上时,滑块和平板车的加速度大小分别为多少?

30.通过计算说明滑块能否从平板车的右端滑出。

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

   v=6m/s         ……….  (2分)

解析

根据牛顿第二定律有:  F=ma    ……….       (2分)

根据运动学公式有  v2=2aL0   ……….       (2分)

联立方程带入数据解得   v=6m/s         ……….  (2分)

其中m、F分别为滑块的质量和受到的拉力,a是滑块的加速

度,v即是滑块滑到A点时的速度大小,L0是滑块在高水平面上运动

考查方向

牛顿运动定律综合应用

解题思路

根据动能定律即可正确解答。

易错点

对于这类两个物体相互作用的类型,要正确分析二者之间摩擦力的变化,根据牛顿第二定律求出它们的加速度大小,然后根据相对位移之间的关系列方程求解.

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

  a1=5m/s2  ……….            (1分)

  a2=0.4m/s2.……….          (1分)

解析

(2)根据牛顿第二定律有:

对滑块有:   μ1mg = ma1    ……….         (2分)

带入数据解得:   a1=5m/s2  ……….            (1分)

对长木板有:  μ1mg-μ2(m+M)g =Ma2,……….(2分)

带入数据解得:  a2=0.4m/s2.……….          (1分)

其中M为长木板的质量,aa2分别是此过程中滑块和长木板的加速度,μμ2分别是滑块与长木板间和长木板与低水平面间的动摩擦因数

考查方向

牛顿运动定律综合应用

解题思路

当滑块滑到小车上时,小车受到向前的滑动摩擦力,而滑块受到向后的滑动摩擦力作用,根据牛顿第二定律可正确解答.

易错点

对于这类两个物体相互作用的类型,要正确分析二者之间摩擦力的变化,根据牛顿第二定律求出它们的加速度大小,然后根据相对位移之间的关系列方程求解.

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

(3)设小滑块不滑出长木板,从小滑块滑上长木板到两者相对静止所用时间为t

则:           (1分)

带入数据解得    t=s,            (1分)

则此过程中小滑块的位移为          (1分)

长木板的位移为             (1分)

         (1分)

式中L=2m为长木板的长度

所以小滑块滑出长木板右端.    ………. (1分)

解析

(3)设小滑块不滑出长木板,从小滑块滑上长木板到两者相对静止所用时间为t

则:           (1分)

带入数据解得    t=s,            (1分)

则此过程中小滑块的位移为          (1分)

长木板的位移为             (1分)

         (1分)

式中L=2m为长木板的长度

所以小滑块滑出长木板右端.    ………. (1分)





考查方向

牛顿运动定律综合应用

解题思路

是否能从平板车的右端滑出的临界条件为当二者速度相等时,相对位移大于L则能滑出,相对位移小于L时,不能滑出.

易错点

对于这类两个物体相互作用的类型,要正确分析二者之间摩擦力的变化,根据牛顿第二定律求出它们的加速度大小,然后根据相对位移之间的关系列方程求解.