微课物理专题.pptVIP

1、如图所示，一质量M=2.0kg的长木板静止放在光滑水平面上，在木板的右端放一质量m=1.0kg可看作质点的小物块，小物块与木板间的动摩擦因数为u=0.2,用恒力F向右拉动木板使木板在水平面上做匀加速直线运动，通过t=1.0s后撤去该恒力，此时小物块恰好运动到距木板右端l=1.0m处。在此后的运动中小物块没有从木板上掉下来，求：

（1）小物块在加速过程中受到的摩擦力的大小和方向；

（2）作用于木板的恒力F的大小；

（3）木板的长度至少是多少？;解析（1）设小物块受到的摩擦f=μN1=μmg=0.2×1.0×10N=2N

方向水平向右．

（2）设小物块的加速度为a1，木板在恒力F作用下做匀加速直线运动时的加速度为a2，此过程中小物块的位移为s1，木板的位移为s2则由牛顿定律及运动规律可知：f=ma1a1=2.0m/s2

s2-s1=l

代入数据解得：a2=4m/s2

设木板受到的摩擦力为f’，f’=f，对木板据牛顿第二定律：

F-f’=Ma2

则F=f’+ma2

代入数值得出F=10N．;（3）设撤去F时小物块和木板的速度分别为v1和v2，撤去F后，木板与小物块构成的系统动量守恒，当小物块与木板相对静止时，它们具有共同速度v，

v1=a1t=2.0m/sv2=a2t=4.0m/s

根据动量守恒定律得：mv1+Mv2=（m+M）v

对小物块：根据动能定理：

对木板：根据动能定理：

代入数据：l′=

因此木板的长度至少为L=l+l′=m≈1.7m;2.如图所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平面上，木板与地面间动摩擦因数u1=0.1,在木板的左端放置一种质量为m=1kg、大小可以忽视的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数u2=0.4,取g=10m/s2

（1）若木板长L=1m，在铁块上加一种水平向右的恒力F=8N，通过多长时间铁块运动到木板的右端？

（2）若在木板（足够长）的右端施加一种大小从零开始持续增长的水平向左的力F，通过计算与分析，请在坐标图中画出铁块受到的摩擦力f随拉力F大小变化的图象（设木板足够长）;解析（1）根据牛顿第二定律得

研究木块m：F-μ2mg=ma1

研究木板M：μ2mg-μ1（mg+Mg）=Ma2

又

L=S木-S板

联立解得：t=1s;（2）当F≤μ1（mg+Mg）=0.1×（1+1）×10=2N时，f=0N；

当M、m都运动，并且两者刚要相对滑动时，设此时的拉力大小为F1，根据牛顿第二定律得：

对m：μ2mg=ma

对M：F1-μ1（mg+Mg）=Ma

联立解得，F1=10N，因此当μ1（mg+Mg）＜F≤10N时，

M、m相对静止

则有：对整体：F-μ1（mg+Mg）=（m+M）a

对铁块：f=ma

即：f=+1（N）

当10N＜F时，m相对M滑动，此时摩擦力f=μ2mg=4N

画出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象如图．;3.如图所示，质量为M的长木板，静止放置在粗糙水平地面上有一种质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板．从物块冲上木板到物块和木板到达共同速度的过程中，物块和木板的v-t图象分别如图中的折线acd和bcd所示a、b、c、d点的坐标为a（0，10）、b（0，0）、c（4，4）、d（12，0）．根据v-t图象，求：

（1）物块相对长木板滑行的距离；

（2）物块质量m与长木板质量M之比；;解析（1）由v-t图可以看出，物块相对于长木板滑行的距离△s对应图中△abc的面积，故△s=10×4×m=20m

（2）对m冲上木板减速阶段：μ1mg=ma1对M向前加速阶段，有：

物块和木板到达共同速度后向前减速阶段：

以上三式联立可得：;4.如图（甲）所示，质量为M、长L=1.0m、右端带有竖直挡板的木板B，静止在光滑水平面上.质量为m的小木块（可视为质点）A，以水平速度滑上B的左端，在右端