一物理高考题,急求解,要详细分析与过程的。多谢!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/29 04:37:59
质量M=1Kg的长木板静止在光滑平面上,在长木板的右端放一质量为m=1Kg的小滑块(可视为质点),小滑块与长木板之间的动摩擦因数为μ=0.2。现用水平恒力F=6N向右拉长木板,使小滑块与长木板发生相对滑动,经t=1s撤去力F。小滑块在运动过程中始终没有从长木板上掉下。求:
(1)撤去力F时小滑块与长木板的速度各是多大?
(2)运动中小滑块距长木板右端的最大距离是多大?
注;要答案,不光是思路啊!

只给思路,答案自己算。
(多练习计算是很重要的……我高考就是最后一题算错扣了5分呀……)
首先,很重要的一点,拉力F/(M+m)〉μg。所以滑块会和木板作相互运动。如果F<μmg的话那么就只有静摩擦了(滑块和木板一起动),后面的过程就完全不同了。
(1)两者相对的摩擦力是μmg,滑块只受到这个摩擦力t时间,所以速度是μgt。
木板受到F和μmg,且F>μmg。所以t时间后速度是(F-μmg)/M*t。
(2)(已修正)
这个有很多做法了……不知道用动量和功做是不是最简单的(很可能不是)……
考虑整个系统,初动量是0,受到外力冲量Ft,所以总动量是Ft。因为没有其他外力作用,这是最终整个系统的动量。而整个系统到最后,木板和滑块是以同样的速度匀速前进的,因此他们的最终速度都是v=Ft/(m+M)。
根据第一题解得的速度我们可以算出整个系统的总动能(1/2mv^2对木板和滑块分别求然后相加),根据前面一段算出来的最终速度同样可以求出整个系统的总动能。因为没有外力影响,所以总动能的差距(E')就是摩擦力所做的功。于是E'=μmg*L,其中L是滑块在木板上移动的距离。E'和μmg都已知,就可解出L

最后附上运动分析,如果看不懂功能那一块也可以用牛顿定理来解(嗯,比较消耗体力就是)。
首先木板和滑块都在F的作用下向右匀加速运动(F和摩擦力都是恒定的),而因为滑块受到的摩擦力不能让它保持相对静止,于是木板的加速度相对较快,滑块相对木板后退。撤去F后,木板的速度比滑块大,因此摩擦力方向保持不变,而木板因为只受摩擦力作用开始减速(滑块依然保持原加速度)。直道木板的速度减到和滑块相同,两者保持相对静止,摩擦力消失,一起向右作匀速直线运动。