综合题10.0分
物理

如图,一质量为M的长木板静止在水平面上,有一质量为m的小滑块以一定的水平速度冲上木板,已知滑块和木板之间的动摩擦因数为μ0,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

19.若滑块在木板上滑动时,木板能保持静止不动,木板和地面之间的动摩擦因数须满足什么条件?

20.若长木板的质量M=0.2kg,长木板与水平面间的动摩擦因数μ=0.1.滑块的质量也为0.2kg.滑块以v0=1.2m/s的速度滑上长木板的左端,小滑块与长木板间的动摩擦因数μ0=0.4.滑块最终没有滑离长木板,求滑块在开始滑上长木板到最后静止下来的过程中,滑块滑行的距离是多少?(g=10m/s2

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

长木板受到滑块向前的摩擦力f10mg

设长木板与地面之间的动摩擦因数为μ

长木板受到地面的最大静摩擦力大小fmax=μ(M+m)g

由题意得:当f1≤fmax时木板能保持静止不动,

即:

考查方向

本题考查了牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;滑动摩擦力等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与功能关系等知识点交汇命题。

解题思路

长木板受到滑块向前的摩擦力f1,还受到地面给它的摩擦力,当f1≤fmax时木板能保持静止不动,根据题意即可求解;

易错点

关键是正确对滑块和木板进行受力分析,清楚滑块和木板的运动情况,根据牛顿第二定律及运动学基本公式求解.

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

0.24m

解析

对m:μ2mg=ma2  解得:a2=4m/s2

对M:μ2mg﹣μ1(M+m)g=Ma1   解得:a1=2m/s2

设经历时间为t两者速度相同,则:v0﹣a2t=a1t

解得:t=0.2s

两者共同速度为:v=a1t=0.4m/s

两者相对静止前,小滑块的位移:s1=v0t﹣a2t2=0.16m

达到共同速度后对滑块和木板:μ1(M+m)g=(M+m)a3

滑行位移为:

解得:s2=0.08m

小滑块的总位称为:s=s1+s2=0.24m

考查方向

本题考查了牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;滑动摩擦力等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与功能关系等知识点交汇命题。

解题思路

小滑块在滑动摩擦力作用下,做匀减速运动,木板在摩擦力作用下做匀加速运动,当速度相等时相对静止,然后一起做匀减速运动直到静止,先求出速度相等前运动的位移,速度相同后一起做匀减速运动,求出加速度,根据运动学公式即可求解.

易错点

关键是正确对滑块和木板进行受力分析,清楚滑块和木板的运动情况,根据牛顿第二定律及运动学基本公式求解.