Question

【題目】如圖甲所示，長木板處于光滑的水平面上，右端緊靠墻壁，墻壁左側l=16m處放有一物塊P，P的質量是木板質量的2倍，t=0時，一小鐵塊從左端以某一速度滑上長木板，鐵塊與墻壁碰撞后，速度隨時間變化關系如圖乙所示。不計所有碰撞的機械能損失，重力加速度，求：

（1）小鐵塊與木板間的摩擦因數；

（2）長木板的長度；

（3）小鐵塊最終與墻壁間的距離。

Answer 1

【答案】（1）0.3（2）14m（3）4.17m

【解析】（1）設鐵塊質量為m，木板質量為M，鐵塊碰撞墻壁后，有

其中,，

解得

（2）設木板長為l0，木板碰撞墻壁后速度大小為v1=4m/s，則，

解得l0=14m

（3）鐵塊與木板第一次摩擦過程中，速度最終變?yōu)?/span>v2=1m/s，

則,得M=3m

木板加速離墻壁的加速度為

當長木板離墻壁x1時，兩物體相對靜止

此時鐵塊離墻壁的距離為

當它們一起以1m/s向左運動x0=1.5m時，木板與P碰撞，設木板碰后速度為v3，則

解得

接著鐵塊與木板相互摩擦，設最終速度為v4，則

解得v4=0

鐵塊繼續(xù)向左的位移x3為

鐵塊最終離墻壁的距離為