如图所示,一质量M=0.2kg的足够长的长木板静止在光滑水平面上,质量m=0.2kg的小滑块以v0=1.2m⼀s的速度从

2025-01-05 00:14:43
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回答1:

(1)滑块受向左的摩擦力向右匀减速,f11mg=ma1
代入数据得:a1=4m/s2
长木板受到滑块向右的摩擦力为:f1′=μ1mg=Ma2
代入数据得:a2=4m/s2
向右匀加速,当二者同速时,有:v=v0-a1t=a2t
解得:t1=0.15s,v=0.6m/s
同速时滑块位移为:x1=

v0+v
2
t=0.135m,
长木板位移为:x1=
v
2
t=0.045m,
则滑块相对木板滑行距离为:x=x1-x2=0.09m
(2)滑块受向左的摩擦力向右减速,有:f11mg=ma1
得:a1=4m/s2
长木板受到滑块向右的摩擦力f1′=μ1mg和地面向左的摩擦力f22(m+M)g,
向右加速,有:f1′-f2=Ma2
得:a2=2m/s2
当二者同速时,长木板速度达到最大,v=v0-a1t1=a2t1
解得:t1=0.2s,v=0.4m/s
同速时滑块位移为:x1=
v0+v
2
t1=0.16m,
此后若二者相对静止,有:f22(m+M)g=(m+M)a
得:a=1m/s2<a1=4m/s2
所以二者将一起以a=1m/s2匀减速运动直到停止,
x2=
v2
2a
=0.08m
则滑块总位移为:x=x1+x2=0.24m
答:(1)小滑块相对于长木板滑行的距离为0.09m;
(2)小滑块的位移为0.24m.