问题 计算题

(16分)如图13所示,质量,上表面光滑的足够长的木板在水平拉力的作用下,以的初速度沿水平地面向右匀速运动,现有足够多的小铁块,它们质量均为m=1kg,将一铁块无初速地放在木板最右端,当木板运动了时,又无初速地在木板最右端放上第二个铁块,以后只要木板运动了L就在木板最右端无初速放一铁块(m/s2)。求:

(1)第一个铁块放上后,木板运动1m时,木板的速度多大?

(2)最终有几个铁块能留在木板上?

(3)最后一个铁块与木板右端距离多大?

答案

(1)

(2)最终有7个铁块能留在木板上

(3)

(1)由                                                ①

第一个铁块放上后,木板做匀减速运动,由动能定理得:

                                                 ②

代入数据得   

(2)对木板有                               ③

第一个铁块放上后                     ④

第二个铁块放上后                  ⑤

n个铁块放上后                 ⑥

由④⑤⑥式得        ⑦

木板停下时,得,所以最终有7个铁块能留在木板上

(3)设当第7块铁块放上后,最后静止的位置距木板右端的距离为d由第(2)问得:

解得

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