10個相同的扁木塊一個挨一個的放在水平地面上。每個木塊的質量m=0.40kg,其長度為L=0.50m。木塊原來...
問題詳情:
10個相同的扁木塊一個挨一個的放在水平地面上。每個木塊的質量m=0.40kg,其長度為L=0.50m。木塊原來都靜止,它們與地面間的靜、動摩擦因數都是m1=0.10。在左邊第一塊木塊的左端點放一塊M=1.00kg的小鉛塊,它與木塊間的靜、動摩擦因數都為m2=0.20。現突然給鉛塊一個向右的初速度v0=4.3m/s,使其在木塊上滑行,試問:
(1)當鉛塊剛剛滑至哪一塊木塊上時,下面的木塊開始滑動?
(2)當鉛塊和下方的幾個木塊開始同時運動的瞬間,此時鉛塊的瞬時速度大小為多少?
(3)鐵塊最終落在地上還是停在哪一塊木塊上?(設鉛塊的線度與L相比可忽略。)
【回答】
設定水平向右為正向。對鉛塊:
對下方諸多(n個 )物塊,當滿足條件:
木塊開始滑動,則:
即當鉛塊滑至倒數第二塊木塊上時,木塊開始滑動。
則鉛塊對木塊的加速度為:
設定鉛塊滑上倒數第二塊木塊時的初速度為v1,則對於鉛塊連續滑過前八塊木塊的過程中:
解,得到:
v1也是鉛塊剛滑到第二塊木塊這一瞬間鉛塊對木塊的相對速度!在此瞬間木塊靜止。
轉換參考系!研究鉛塊對木塊的運動!
設鉛塊滑離倒數第二塊木塊時的鉛塊對木塊的(瞬時)末速度為v2,則
對鉛塊: 解得:
此時木塊的加速度變為:
設鉛塊還能在最後一塊木塊上繼續滑行x,
則
顯然: ,因此鉛塊最終停在最後一塊木塊上。
知識點:專題二 力與物體的直線運動
題型:計算題
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