解题思路:(1)根据牛顿第二定律求出木板的加速度,由于上表面光滑,所以小铁块相对于地面静止,木板做匀变速直线运动,根据匀变速直线运动的公式求出小铁块脱离木板时的速度.
(2)小铁块离开木板做自由落体运动,根据牛顿第二定律求出小铁块离开木板的加速度,求出木板减速到零的时间,判断小铁块落地时,木板有无停止,然后根据运动学公式求出小铁块刚着地时与木板左端的水平距离s.
(1)根据牛顿第二定律得:a=
μ(m+M)g
M=
0.2×100
8m/s2=2.5m/s2
根据匀变速直线运动的公式v02−v2=2aL
代入数据,解得v=2m/s.
答:小铁块与木板脱离时木板的速度v1的大小为2m/s.
(2)根据h=
1
2gt2得,t=
2h
g=
14.4
10s=1.2s.
小铁块离开木板后,木板的加速度a′=μg=2m/s2
速度减小到零所需的时间t0=
v
a′=1s
所以s=
v2
2a′=
4
4m=1m
答:小铁块刚着地时与木板左端的水平距离s=1m.
点评:
本题考点: 平抛运动;匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律.
考点点评: 解决本题的关键知道小铁块和木板的运动情况,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,根据物体的受力情况,通过牛顿第二定律,可以求运动问题.