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《【物理课件】滑块问题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、〖例1〗如图所示，一块长木板质量为M。板上左端放一个质量为m的物块，木块与木板间的动摩擦因数μ，木块可视为质点。开始，物块和木板一起以v0的速度在光滑的水平面上向右运动，接着与右边的竖直墙壁相碰，设碰撞时间很短，碰撞过程中没有机械能损失，g取10m/s2。为保证物块始终不滑到长木板右端，试求：长木板的长度应满足什么条件？〖例2〗（05理综Ⅳ－25）如图，长木板ab的b端固定一挡板，木板连同挡板的质量为M=4.0kg，a、b间距离s=2.0m。木板位于光滑水平面上。在木板a端有一小物块，其质量m=1.0kg，小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.10，它们都处于静止状态。现令小物块以初速沿木板向前滑
2、动，直到和挡板相撞。碰撞后，小物块恰好回到a端而不脱离木板。求碰撞过程中损失的机械能。〖解题思路〗设木块和物块最后共同的速度为v，由动量守恒定律①设全过程损失的机械能为E，②用s1表示从物块开始运动到碰撞前瞬间木板的位移，W1表示在这段时间内摩擦力对木板所做的功。用W2表示同样时间内摩擦力对物块所做的功。用s2表示从碰撞后瞬间到物块回到a端时木板的位移，W3表示在这段时间内摩擦力对木板所做的功。用W4表示同样时间内摩擦力对物块所做的功。用W表示在全过程中摩擦力做的总功，则W1=③W2=④W3=⑤W4=⑥W=W1+W2+W3+W4⑦用E1表示在碰撞过程中损失的机械能，则E1=E－W⑧由①—⑧式解
3、得⑨代入数据得E1=2.4J⑩〖例3〗如图，长木板ab的两端各固定一挡板，木板连同挡板的质量为M=1.0kg，a、b间距离s=0.5m。木板位于粗糙水平面上，动摩擦因数μ=0.10。在木板a端有一小滑块（可看成质点），其质量m=1.0kg,小物块与木板间无摩擦，它们都处于静止状态。现令小物块以初速v0=4m/s沿木板向前滑动，之后与挡板b相撞。碰撞时间极短，可忽略。每次碰撞系统机械能无损失。求：1）长木板运动的时间为多少？2)系统损耗的动能不超过其初动能的50％，滑块与挡板最多碰几次？3）从滑块开始滑动到与挡板刚碰完第3次期间，木板克服摩擦力做功的平均功率是多少？〖例4〗如图所示，一质量为m的
4、小球，在A点从静止开始沿半球形容器内壁无摩擦地滑下，B点与容器底部A点的高度差为h。容器质量为M，内壁半径为R。求：⑴当容器固定在水平桌面上，小球滑至底部A时，容器内壁对小球的作用力大小。⑵当容器放置在光滑的水平桌面上，小球滑至底部A时，小球相对容器的速度大小？〖命题意图〗考查机械能守恒定律及其应用，考查动量守恒定律及其应用，考查相对运动知识及牛顿第二定律，在能力上主要考核分析、理解、应用能力。〖解题思路〗⑴m下滑只有重力做功，故机械能守恒，即有：…………①底部A是圆周上的一点，由牛顿第二定律。有：⑵容器放置在水平桌面上，则m与M组成的系统在水平方向不受外力，故系统在水平方向上动量守恒；又因m
5、与M无摩擦，故m与M的总机械能也守恒。令m滑到底部时，m的速度为v1，M的速度为v2。由动量守恒定律得：0=mv1+Mv2…………①由机械能守恒定律得：…………②联立①、②两式解得：小球相对容器的速度大小v’由牛顿第二定律得：〖例4〗如图所示,质量M=3.0kg的小车静止在光滑的水平面上,AD部分是表面粗糙的水平导轨,DC部分是光滑的1/4圆弧形导轨.整个导轨由绝缘材料制成并处于磁感强度B=1.0T,方向垂直纸面向里的匀强磁场中.今有一质量m=1.0kg、电量q=2.0×10-3C的带负电的金属块(可视为质点),以v0=8.0m/s的速度冲上小车,当第一次将要过D点时,对水平导轨的压力为9.8
6、1N.(1)求金属块从A到D的过程两物体组成的系统其机械能损失多少?(2)若金属块第一次通过D点时立即撤去磁场,这以后小车能获得的最大速度是多少?分析与解当金属块从A点运动到D点时,设其速度为v1.在竖直方向上由平衡条件有mg+qv1B=N,故v1=（N–mg）/qB=(9.81-9.8)/(2×10-3×1)=5(m/s)设此时小车的速度为u1.此过程中,系统动量守恒,有mv0=mv1+Mu1代入数据,得u1=1m/s.由能量守恒有1/2mv20=1/2mv21+1/2Mu21+△E.代入数据,得系统机械能损失△E=18J.(2)在金属块冲上1/4圆弧形导轨至返回D点的过程中,小车总被加速,
7、所以m返回D时小车速度最大(设为u2),并设此时金属块的速度为v2.此过程中系统水平方向动量守恒,有mv0=mv2+Mu2.①由机械能守恒有1/2mv21+1/2Mu21=1/2mv22+1/2Mu22.②代入数据,解得u2=3m/s.此题是一道电磁学中的滑块问题.通过洛伦兹力和动量守恒与能量守恒的结合,使题中的最大速度成为一个焦点和难点.因此,此题具有一定的参考价值.〖例5〗如图,长木板ab的b
