两大定理和两大定律专题系列之有关滑块类问题杨朝阳.docx

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1、两大定理和两大定律专题系列之有关滑块类问题、滑块在木板上运动类【例1】质量为m!的木板静止在光滑的水平面上，在木板上放一个质量为m2的木块，现给木块一个相对地面的水平速度Vo。已知木块与木板间的动摩擦因数为(1,因此木板被木块带动，最后木板与木块以共同的速度运动，求此过程中木块在木板上滑行的距离和木板滑行的距离。—I►-A甲1.5s内小车B运动的〖变1〗如图甲所示，质量mB=ikg的平板小车B在光滑水平面上以vi=im/s的速度向左匀速运动.当t=0时，质量mA=2kg的小铁块A以V2=2m/s的速度水平向右滑上小车，A与小车间的动摩擦因数为1=0.2若A最终没有滑出小车，取水平向右为正方

2、向，g=10m/s2,求：(1)A在小车上停止运动时，小车的速度为多大(2)小车的长度至少为多少？⑶在图乙所示的坐标纸中画出速度一时间图象.〖变2〗质量为M的足够长的木板放在光滑水平地面上，在木板的上表面的右端放一质量为m的小金属块(可看成质点)，如图所示。木板上表面上的a点右侧是光滑的，a点到木板右端的距离为L,a点左侧表面与金属块间的动摩擦因数为1。现用一个大小为F的水平拉力向右拉木板，当小金属块到达a点时立即撤去此拉力。求:(1)拉力F的作用时间是多少？(2)最终木板的速度多大？(3)小金属块到木板右端的最大距离为多少？二、滑块在小车上运动类【例2】如图所示，带弧形轨道的小车放在光滑

3、的水平地面上，车左端被固定在地面上的竖直档板挡住，已知小车的弧形轨道和水平部分在E点相切，AE段光滑，EC段粗糙，BC段长度为L=0.75m。现有一小木块(可视为质点)从距BC面高为h=0.2m的A点无初速释放，恰好未从车上滑落。已知木块质量mi=1kg，小车质量m2=3kg,g取10m/s2。求：(1)木块滑到B点时的速度；(1)木块与BC面之间的动摩擦因数；(2)在整个过程中，小车给档板的冲量。〖变3〗光滑的四分之一圆弧导轨最低点切线水平，且与光滑水平地面上停靠的一小车的上表面等高。小车质量为M=2.0kg，高h=0.2m，如图所示。现从圆弧导轨的顶端将一质量为m=0.5kg的滑块由静

4、止释放，滑块滑上小车后带动小车向右运动。当小车的右端运动到A点时，滑块正好从小车右端水平飞出，并且落在地面上的B点。滑块落地后0.2s小-车右端也到达B点，已知AB相距L=0.4m,(g取10m/s2)求：!(1)滑块离开小车时的速度大小；b4YY…Cl-(2)滑块滑上小车时的速度大小；(3)圆弧轨道的半径大小；(3)滑块滑过小车的过程中产生的内能大小。〖变4〗如图，长为L=0.5m、质量为m=1.0kg的薄壁箱子，放在水平地面上，箱子与水平地面间的动摩擦因数=0.3•箱内有一质量也为m=1.0kg的小滑块，滑块与箱底间无摩擦•开始时箱子静止不动，小滑块以v04m/s的恒定速度从箱子的A壁

5、处向B壁处运动,之后与B壁碰撞.滑块与箱壁每次碰撞的时间极短，可忽略不计•滑块与箱壁每次碰撞过程中，系统的机械能没有损失.g10m/s2•求：(1)要使滑块与箱子这一系统损耗的总动能不超过其初始动能的50%，滑块与箱壁最多可碰撞几次？(2)从滑块开始运动到滑块与箱壁刚完成第三次碰撞的期间，箱子克服摩擦力做功的平均功率是多少？(已知：21.414,31.732,52.236,,103.162)两大定理和两大定律专题系列之有关滑块类问题（详解）［例1】解：设共同速度为V,由动量守恒定律：m2u=（mi+m2）u⑴4分由能量守恒:2V。ymgs=m2--(mi+m2)2⑵4分m1⑴〜⑵联立解得s

6、=1U2⑶2分2（mim2）g.一宀1木板滑行的距离L:由动能疋理卩m2gL:=miU⑷2m1m2⑴⑷联立解得L=2U2⑸2(mim2)gv,取水平向右为正方向，由动量守恒定律得:［变1〗解：（1）A在小车上停止运动时，A、B以共同速度运动，设其速度为mAV2—mBV1=（mA+mB）v（3分）解得，v=lm/s（2分）（2）设小车的最小长度为L,由功能关系得：121212mAgLmAv2mBV

7、mAmBv（3分）222解得：L=0.75m（2分）（3）设小车做变速运动的时间为t,由动量定理得：mAgtmBvv1（3分）解得：t=0.5s（2分）故小车的速度一时间图象如图所示.（4分）（直

8、接作出图象准确可给该9分.）〖变2〗解：（1）开始时，小金属块静止。对木板研究,F根据牛顿第二定律：a①……i分M设经t时间小金属块到达木板上表面的a点，则：L12ar②…1分2丄i'2ML联立①②解得：t■.③•1分2ML（2）当小金属块到达木板上表面的a点时，木板的速为：v1at.④…i分此后小金属块和木板相互磨擦直至共速的过联立④⑤解得，最终木板的速度为：v2Mv1(M2FML■Mmm）v2⑤…1分⑥1分C1■.2