一長木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊，在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為4.5m，如圖(a)所示。時(shí)刻開始，小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn)動(dòng)，直至時(shí)木板與墻壁碰撞(碰撞時(shí)間極短)。碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運(yùn)動(dòng)過程中小物塊始終未離開木板。已知碰撞后1s時(shí)間內(nèi)小物塊的圖線如圖(b)所示。木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，重力加速度大小g取。求

(1)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)及小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(2)木板的最小長度；

(3)木板右端離墻壁的最終距離。


答案：（1）      （2）  （3）

解析：（1）根據(jù)圖像可以判定碰撞前木塊與木板共同速度為

碰撞后木板速度水平向左，大小也是

木塊受到滑動(dòng)摩擦力而向右做勻減速，根據(jù)牛頓第二定律有

解得

木板與墻壁碰撞前，勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)間，位移，末速度

其逆運(yùn)動(dòng)則為勻加速直線運(yùn)動(dòng)可得

帶入可得

木塊和木板整體受力分析，滑動(dòng)摩擦力提供合外力，即

可得

（2）碰撞后，木板向左勻減速，依據(jù)牛頓第二定律有

可得

對滑塊，則有加速度

滑塊速度先減小到0，此時(shí)碰后時(shí)間為

此時(shí)，木板向左的位移為 末速度

滑塊向右位移

此后，木塊開始向左加速，加速度仍為

木塊繼續(xù)減速，加速度仍為

假設(shè)又經(jīng)歷二者速度相等，則有

解得

此過程，木板位移   末速度

滑塊位移

此后木塊和木板一起勻減速。

二者的相對位移最大為

滑塊始終沒有離開木板，所以木板最小的長度為

（3）最后階段滑塊和木板一起勻減速直到停止，整體加速度

位移

所以木板右端離墻壁最遠(yuǎn)的距離為


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


      如圖所示，其中電流表 A 的量程為 0.6A，表盤均勻劃分為 30 個(gè)小格，每

小格表示 0.02A；R1 的阻值等于電流表內(nèi)阻的 1/2；R2 的阻值等于電流表內(nèi)阻的 2 倍，若用電流表 A 的表盤刻度表示流過接線柱 1 的電流值，則下列分析正確的是

A．將接線柱 1、2 接入電路時(shí)，每一小格表示 0.04A

B．將接線柱 1、2 接入電路時(shí)，每一小格表示 0.02A

C．將接線柱 1、3 接入電路時(shí)，每一小格表示 0.06A

D．將接線柱 1、3 接入電路時(shí)，每一小格表示 0.01A

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，兩平行的帶電金屬板水平放置。若在兩板中間a點(diǎn)從靜止釋放一帶電微粒，微粒恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)將兩板繞過a點(diǎn)的軸（垂直于紙面）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，再由a點(diǎn)從靜止釋放一同樣的微粒，改微粒將

A．保持靜止?fàn)顟B(tài)                 B.向左上方做勻加速運(yùn)動(dòng)

C.向正下方做勻加速運(yùn)動(dòng)          D.向左下方做勻加速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：


滑塊a、b沿水平面上同一條直線發(fā)生碰撞；碰撞后兩者粘在一起運(yùn)動(dòng)；經(jīng)過一段時(shí)間后，從光滑路段進(jìn)入粗糙路段。兩者的位置x隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示。求：

（ⅰ）滑塊a、b的質(zhì)量之比；

（ⅱ）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機(jī)械能之比。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖（a），一物塊在t=0時(shí)刻滑上一固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的v—t圖線如圖（b）所示。若重力加速度及圖中的、、均為已知量，則可求出

A．斜面的傾角

B．物塊的質(zhì)量

C．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

D．物塊沿斜面向上滑行的最大高度

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科目：高中物理 來源： 題型：


在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，得到的遏制電壓與入射光的頻率的關(guān)系如圖所示，若該直線的斜率和截距分別為和，電子電荷量的絕對值為，則普朗克常量可表示為      ，所用材料的逸出功可表示為        。

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科目：高中物理 來源： 題型：


1824年，法國科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤實(shí)驗(yàn)”。實(shí)驗(yàn)中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來，但略有滯后。下列說法正確的是

A．圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢

B．圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)

C．在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，磁針的磁場穿過整個(gè)圓盤的磁通量發(fā)生了變化

D．圓盤中的自由電子隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：


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科目：高中物理 來源： 題型：


已知地球大氣層的厚度h遠(yuǎn)小于地球半徑R，空氣平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常數(shù)為，地面大氣壓強(qiáng)為，重力加速度大小為g。由此可以估算得，地球大氣層空氣分子總數(shù)為        ，空氣分子之間的平均距離為         。

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