如图所示,光滑水平面上放一块足够长的木板A,质量M=2kg,小铁块B质量为m=1kg,木板A和小铁块B之间的动摩擦因数μ

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  • 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.