解题思路:(1)根据牛顿第二定律求出铁块滑行的加速度,结合速度位移公式求出滑行的距离.
(2)木板不固定时,根据牛顿第二定律求出木板的加速度,当两者速度相等时,保持相对静止,结合速度时间公式求出相对静止所需的时间.
(3)根据匀变速直线运动的公式求出相对静止时木板和铁块的位移,从而得出铁块B距离木板的左端距离.
(1)对铁块,根据牛顿第二定律得:μmg=ma
解得:a=μg=0.2×10m/s2=2m/s2.
则铁块滑行的距离为:x=
v02
2a=
36
2×2m=9m.
(2)木板不固定,木板的加速度为:a′=
μmg
M=
0.2×10
2m/s2=1m/s2
当两者速度相等后,一起做匀速直线运动,则有:a′t=v0-at
解得:t=
v0
a+a′=
6
3s=2s.
(3)相对静止时,木板的位移为:x1=
1
2a′t2=
1
2×1×4m=2m.
铁块的位移为:x2=v0t−
1
2at2=6×2−
1
2×2×4m=8m.
则铁块B距离木板的左端的距离为:△x=8-2m=6m
答:(1)铁块在木板上滑行的距离为9m.
(2)铁块B滑上木板之后要经过2sA、B才能保持相对静止.
(3)当两者相对静止时,铁块B距离木板的左端有6m.
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;匀变速直线运动的速度与位移的关系.
考点点评: 解决本题的关键理清木板和铁块的运动规律,知道当两者速度相等时,保持相对静止,结合运动学公式灵活求解.