如图所示,有一长L=1.5m,质量M=10kg,上表面光滑下表面粗糙的木板,在水平面上向右做直线运动.某时刻将一个质量m

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  • 解题思路:木块先向右做匀减速直线运动,再向左做匀加速直线运动,求出木块向右做匀减速直线运动的位移,判断小球有无从木板的左端落下,根据运动学公式求出小球从放上木板至脱离木板经历的时间.

    ①根据牛顿第二定律得,木板向右做匀减速直线运动的加速度:a1=

    F+μ(M+m)g

    M=7.2m/s2

    则匀减速直线运动的最大位移:x=

    v02

    2a1=

    3.62

    2×7.2m=0.9m<

    2

    3L=1.0m

    所以木块向右运动的最大位移为0.9m.

    ②木板向左做匀加速直线运动,加速度:a2=

    F−μ(M+m)g

    M=2.8m/s2

    向右匀减速直线运动的时间:t1=

    v0

    a1=

    3.6

    7.2s=0.5s

    小球离开木板,木板向左运动的位移:x′=1.4m

    根据:x′=

    1

    2a2t22,解得:t2=1s.

    则总时间:t=t1+t2=1.5s.

    答:木块向右运动的最大位移为0.9m.

    小球从放上木板至脱离木板经历的时间为1.5s.

    点评:

    本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

    考点点评: 解决本题的关键知道小球静止不动,理清木板的运动情况,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.