热点专题突破系列2 滑块-滑板模型
〔专题强化训练〕
1.(2015·课标Ⅰ)一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5 m,如图(a)所示。t=0时刻开始,小物块 与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1 s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的v-t图线如图(b)所示。木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大 小g取10 m/s2。求:
(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2;
(2)木板的最小长度;
(3)木板右端离墙壁的最终距离。
[答案] (1)0.1 0.4 (2)6.0 m (3)6.5 m
[解析] (1)根据图象可以判定碰撞前小物块与木板共同速度为v=4 m/s,
碰撞后木板速度水平向左,大小也是v=4 m/s,
小物块受到滑动摩擦力而向右做匀减速运动,根据牛顿第二定律有μ,2g=
解得μ2=0.4。
木板与墙壁碰撞前,匀减速运动时间t=1 s,
位移x=4.5 m,末速度v=4 m/s。