问题
计算题
(2012年2月济南检测)如图所示,在光滑水平地面上放置质量M=2kg的长木板,木板上表面与固定的竖直弧形轨道相切。一质量m=1kg的小滑块自A点沿弧面由静止滑下,A点距离长木板上表面高度h=0.6m。滑块在木板上滑行t=1s后,和木板以共同速度v =1m/s匀速运动,取g=10m/s2。求:
(1) 滑块与木板间的摩擦力
(2) 滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功
(3) 滑块相对木板滑行的距离
答案
(1) (2)
(3)
(1)对木板 …………………………1分
由运动学公式,有 ……………………1分
解得 ……………………………1分
(2)对滑块 ………………………1分
设滑块滑上木板时的初速度为v0,
由公式 ……………………………1分
解得
滑块沿弧面下滑的过程,由动能定理得
…………………………2分
可得滑块克服摩擦力做功为
…………………1分
(3)t=1s内木板的位移……………………1分
此过程中滑块的位移 …………1分
故滑块相对木板滑行距离…………1分