(2007?厦门模拟)如图所示,质量m=1kg的小物块放在一质量为M=4kg的足够长的木板右端,物块与木板间的摩

1个回答

  • (1)施力后物块与木板发生相对滑动,刚施力时,弹簧不发生形变,根据牛顿第二定律:

    μmg=ma

    解得a=μg=0.2×10=2m/s2

    物块达到最大速度时合力为零,有:

    kx=μmg

    解得x=

    μmg

    k=

    0.2×10

    25m=0.08m.

    (2)对木板应用牛顿定律F-μmg=Ma1

    解得a1=

    F?μmg

    M=

    12?0.2×10

    4m/s2=2.5m/s2

    木板做初速度为0的匀加速运动vt2=2a1s板

    所以s板=

    vt2

    2a1=

    0.25π2

    5=0.5m

    根据简谐振动的对称性s=2x=0.16m

    系统增加的内能:Q=μmg(s-s)=0.2×10×(0.5-0.16)=0.68J.

    (3)物块的简谐运动,振动的平衡位置距出发点0.08m,振动的周期T=2×

    v

    a1=2×

    0.5π

    2.5s=0.4πs,振幅为0.08m.

    答:(1)开始施力的瞬间的物块的加速度为2m/s2,物块达到最大速度时离出发,0.08m.

    (2)从开始运动到弹簧第一次拉伸到最长的过程中系统增加的内能是0.68J.

    (3)物块的简谐运动,振动的平衡位置距出发点0.08m,振动的周期为0.4πs,振幅为0.08m.

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