问题 计算题

如图甲所示,质量为M的长木板静止放置在粗糙水平地面上,一质量为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达到共同速度的过程中,物块和木板的v-t图象分别如图乙中的折线acd和bcd所示,a、b、c、d点的坐标分别为a(0,1.0)、b(0,0)、c(4,0.4)、d(12,0)。求:

(1)物块在长木板上滑行的距离;

(2)物块质量m与木板质量M之比。

答案

解:(1)由v-t图象的物理意义可得,物块在木板上滑行的距离为:

△s=×4 m-×4m=2.0m

(2)设物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小为a1,木板做匀加速直线运动的加速度大小为a2,达相同速度后一起匀减速直线运动的加速度大小为a,根据牛顿第二定律

对物块有:μ1mg=ma1

对长木板有:μ1mg-μ2(m+M)g=Ma2

对整体有:μ2(m+M)g=(m+M)a

由图象可得:a1=0.15 m/s2,a2=0.1 m/s2,a=0.05 m/s2

由以上各式解得:

多项选择题 案例分析题
单项选择题