质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上,质量为m=1kg的物-查字典问答网
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来自孙皓的问题

  质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上,质量为m=1kg的物体在木板上,它们之间有摩擦,木板足够长,两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动,当木板的速度的V1=2.4m/s时,木板和物块最终的共同速度为?0.

  质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上,质量为m=1kg的物体在木板上,它们之间有摩擦,木板足够长,两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动,当木板的速度的V1=2.4m/s时,木板和物块最终的共同速度为?

  0.8m/s;2m/s

  此题考查动量(可惜我未学,且高考不作要求),牛顿运动定律的方法已做出.但从能量守恒的角度做不出答案.注意请从能量的角度.

  可能因为我的表达暧昧了,导致了大家的误解,在次致歉~

  关于tianxiaogulei所述参数不够的问题.我认为可以先设参,再消参.因为答案本身与其参数无关,应该能解.

  本题我的想法是隔离法.两物体分别只有摩擦力做功.利用摩擦力做功等于动能的变化量对两物体分别列式求解.又因为两物体的摩擦力等大相反.S相对相同,即两物体的间距(隐约感到此处有概念错误),再列式消参.

  敬请大神们指出我的错误点.并按照摩擦力做功等于动能的变化量(功和能的角度)列式计算.

  PS:吖呦~好多字啊好多字.果断加个悬赏.

1回答
2020-02-05 06:43
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莫启欣

  木板M和物块m受到大小相等的摩擦力f,“利用摩擦力做功等于动能的变化量对两物体分别列式求解.”你的思路是对的,关键是它们的位移大小不同,表达式较复杂,不利于演算.但如果利用位移大小与平均速度大小成正比的关系,就能比较好地解决你提出的问题:

  设木板M从Vo到V1的位移为S1,则

  S1=V(平)t=(Vo+V1)t/2

  同理,物块m从Vo到V’的位移S2为:

  S2=(Vo+V’)t/2

  即:S1/S2=(Vo+V1)/(Vo+V’)……(1)

  对木板M应用动能定理:

  fS1=1/2M(Vo)²

  -1/2M(V1)²……(2)

  对物块m应用动能定理:

  fS2=1/2m(Vo)²

  -1/2m(V’)²……(3)

  由(1)、(2)、(3)式可解得

  V’=-0.8m/s(负号表示,物块m此时的速度方向与初速方向相反,物块m和木板M已同向运动)

  设物块m和木板M达到相同V时,木板M的位移为S’,物块m的位移为S”.与上面类似可得:

  S’/S”=(Vo+V)/(Vo-V)……(4)

  (此时物块m和木板M运动方向相同,对于物块m来讲,V与Vo方向相反,S”=(Vo+(-V))t/2=(Vo-V)t/2)

  对木板M:

  fS’=1/2M(Vo)²-1/2M(V)²……(5)

  对物块m:

  fS”=1/2m(Vo)²-1/2m(V)²……(6)

  由(4)、(5)、(6)解得:

  V=1/2Vo=2m/s

2020-02-05 06:46:48

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