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如图所示,质量为M=3kg的木板放在光滑的水平面上,在木板的最左端有一小物块(可...

如图所示,质量为M=3kg的木板放在光滑的水平面上,在木板的最左端有一小物块(可视为质点),物块的质量为m=1kg,物块与木板间动摩擦因数为0.5,竖直固定的挡板下端离地面高略大于木板的高度,初始时,木板与物块一起以水平速度V=2m/s向右运动,当物块运动到挡板时与挡板发生无机械能损失的碰撞.求:
(1)木板足够长,求物块与挡板第一次碰撞后,物块与木板所能获得的共同速率;
(2)木板足够长,则物块与挡板第一次碰后,物块向右(相对于挡板)运动所能达到的最大距离;
(3)要使物块不会从木板上滑落,则木板长度至少应为多少?(g=10m/s2

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(1)根据物块与挡板碰后系统动量守恒求解 (2)物块第一次与挡板碰后向右减速到零,相对于板右运动最远,根据能量守恒定律求解 (3)物块多次与挡板碰撞后,最终与木板同时停止,由系统能量守恒求解 【解析】 (1)物块与挡板碰后系统动量守恒:MV-mV=(M+m)V 代入数据得:V=1m/s (2)物块第一次与挡板碰后向右减速到零,相对于板右运动最远,根据能量守恒定律得 ∴ 代入数据得:S=0.4m (3)物块多次与挡板碰撞后,最终与木板同时停止,设物块相对于木板的距离为l,那 么由系统能量守恒有:代入数据得l=1.6m 所以物块不滑出木板,木板长度至少为1.6m. 答:(1)木板足够长,求物块与挡板第一次碰撞后,物块与木板所能获得的共同速率是1m/s; (2)木板足够长,则物块与挡板第一次碰后,物块向右(相对于挡板)运动所能达到的最大距离是0.4m; (3)要使物块不会从木板上滑落,则木板长度至少应为1.6m.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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