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問題詳情:

固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上端放着一個小物塊B,如圖所示.木板和物塊的質量均爲m,相互間最大靜摩擦力等於滑動摩擦力kmgsinθ(k<1),把它們由靜止釋放,木板與擋板發生碰撞時,時間極短,無動能損失,而物塊不會與擋板發生碰撞.求:

(1)木板第一次與擋板碰撞*回沿斜面上升過程中,物塊B的加速度;

(2)從釋放木板到木板與擋板第二次碰撞的瞬間,木板運動的路程s

(3)從釋放木板到木板和物塊都靜止,木板和物塊系統損失的機械能

固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上...固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第2張

【回答】

功能關係;牛頓第二定律.

【分析】(1)木板上升時,對物塊受力分析,在沿斜面方向上由牛頓運動定律列式求解,便可求出物塊的加速度.

(2)此題要分段進行計算,第一段是木板開始下落直至第一次與擋板碰撞的過程,由幾何關係可求出此過程的路程爲固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第3張固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第4張,第二段是從第一次與擋板碰撞到第一次運動到最高點,第三段是從最高點下落到第二次與擋板碰撞,後兩段路程相同.可由牛頓運動定律和運動學公式求得.

(3)損失機械能等於阻力所做的功.

【解答】解:(1)木板第一次上升過程中,對物塊受力分析,受到豎直向下的重力、垂直於斜面的支援力和沿斜面向上的摩擦力作用,設物塊的加速度爲a物塊,

則物塊受合力  F物塊=kmgsinθ﹣mgsinθ…①

由牛頓第二定律 F物塊=ma物塊…②.

聯立①②得:a物塊=(k﹣1)gsinθ,方向沿斜面向上.

(2)設以地面爲零勢能面,木板第一次與擋板碰撞時的速度大小爲v1,由機械能守恆有:

固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第5張固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第6張×2固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第7張固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第8張=2mgH

解得:v1=固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第9張固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第10張

設木板*起後的加速度a板,由牛頓第二定律有:

 a板=﹣(k+1)gsinθ

S板第一次*起的最大路程:S1=固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第11張固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第12張

解得:S1=固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第13張固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第14張

木板運動的路程S=固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第15張固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第16張+2S1=固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第17張固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第18張

(3)設物塊相對木板滑動距離爲L

根據能量守恆有:mgH+mg(H+Lsinθ)=kmgsinθL

損失機械能 E0=fL=kmgsinθL                           

解得   E0=固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第19張固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第20張

答:(1)木板第一次與擋板碰撞*回沿斜面上升過程中,物塊B的加速度a1大小是(k﹣1)gsinθ,方向沿斜面向上;

(2)從釋放木板到木板與擋板第二次碰撞的瞬間,木板A運動的路程是固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第21張固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第22張

(3)從釋放木板到木板和物塊都靜止,木板和物塊系統損失的機械能是固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第23張固定在水平地面上光滑斜面傾角爲θ,斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被在斜面上,其下端離地面高爲H,上... 第24張

知識點:機械能守恆定律單元測試

題型:計算題

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