题目
如图所示,以水平地面建立x轴,有一个质量为m=1kg的木块放在质量为M=2kg的长木板上,木板长L=11.5m.已知木板与地面的动摩擦因数为=0.1,m与M之间的动摩擦因数=0.9(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).m与M保持相对静止共同向右运动,已知木板的左端A点经过坐标原点O时的速度为,在坐标为X=21m处有一挡板P,木板与挡板P瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回,而木块在此瞬间速度不变,若碰后立刻撤去挡板P,g取10m/s2,求: (1)木板碰挡板P时的速度V1为多少? (2)最终木板停止运动时其左端A的位置坐标?(此问结果保留到小数点后两位)
答案:(1)对木块和木板组成的系统,有 ………3分 …………2分 解得v1=9m/s。 ……1分 (2)由牛顿第二定律可知am=μ2g=9 m/s2。 ………………1分 aM==6 m/s2。 ………………1分 m运动至停止时间为t1==1s ………………1分 此时M速度VM=V1-aMt1=3m/s, 方向向左 ………………1分 此后至m,M共速时间,有: 得: …………1分 共同速度m/s,方向向左 …………1分 至共速M位移 …………1分 共速后m,M以a1=1m/s2向左减速至停下位移S2==1.62m 最终木板M左端A点位置坐标为x=9.5-S1-S2=9.5-6.48-1.62=1.40m。 ……1分