解题思路:(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式求出AB整体的加速度,结合牛顿第二定律求出木板与冰面的动摩擦因数.
(2)小物块A在长木板上受木板对它的滑动摩擦力,做匀减速运动,小物块A在木板上滑动时,木板B受小物块A的滑动摩擦力和冰面的滑动摩擦力,做匀加速运动,根据牛顿第二定律,结合运动学公式求出小物块相对于长木板滑行的距离.
(3)小物块A的初速度越大,它在长木板B上滑动的距离越大,临界情况是当滑动距离达到木板B的最右端时,两者的速度相等.结合牛顿第二定律和运动学公式求出最大的初速度.
(中)A、k一起运动时,受冰面对它的滑动摩擦力,做匀减速运动,加速度
a=μ2着=
v2
2s=中m/s2
解得木板与冰面的动摩擦因数 μ2=0.中0
(2)小物块A在长木板上受木板对它的滑动摩擦力,做匀减速运动,加速度
a中=μ中着=2.em/s2
小物块A在木板上滑动时,木板k受小物块A的滑动摩擦力和冰面的滑动摩擦力,做匀加速运动,有μ中m着-μ2(2m)着=ma2
解得加速为a2=0.e0m/s2
设小物块冲上木板时的初速度为v中0,经时间t后A、k的速度相同为v
由长木板的运动得 v=a2t,解得滑行时间t=
v
a2=0.8s.
小物块冲上木板的初速度 v中0=v+a中t=2.着m/s
小物块A在长木板k上滑动的距离为△s=s中-s2=v中0t−
中
2a中t2−
中
2a2t2=0.96m
(一)小物块A的初速度越5,它在长木板k上滑动的距离越5,当滑动距离达到木板k的最右端时,两者的速度相等(设为v’),这种情况下A的初速度为保证不从木板上滑落的最5初速度,设为v0.
有v0t−
中
2a中t2−
中
2a2t2=L
v0-v′=a中t
v′=a2t
由上三式解得,为了保证小物块不从木板的右端滑落,小物块冲上长木板的初速度不5于最5初速度v0=
2(a中+a2)L=一.0m/s.
答:(中)木板与冰面的动摩擦因数为0.中.
(2)小物块相对于长木板滑行的距离为0.96m.
(一)为了保证小物块不从木板的右端滑落,小物块冲上长木板的初速度可能是v0≤一m/s.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与位移的关系.
考点点评: 解决本题的关键理清木块和木板的运动情况,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.