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如图所示,厚度均匀、上表面为长方形的平板AA'B'B静止在光滑水平面上,平板上OO'所在直线与AB平行,CC'所在直线与OO'垂直.平板上表面的AA'至CC'段是粗糙的,CC&apo
题目详情
如图所示,厚度均匀、上表面为长方形的平板AA'B'B静止在光滑水平面上,平板上OO'所在直线与AB平行,CC'所在直线与OO'垂直.平板上表面的AA'至CC'段是粗糙的,CC'至BB'段是光滑的.将一轻质弹簧沿OO'方向放置在平板上,其右端固定在平板BB'端的轻质挡板上,弹簧处于原长时其左端位于CC'线上.在t=0时刻,有一可视为质点的小物块以初速度v0从平板的AA'端沿OO'方向滑上平板,小物块在平板上滑行0.2s后,从t1时刻开始压缩弹簧,又经过一段时间,在t2时刻弹簧压缩最短,此时弹簧的弹性势能是8.1J.已知平板质量M=4.0kg,AA'与BB'之间的距离L1=1.30m,小物块的质量m=1.0kg,速度v0=5m/s,小物块与平板粗糙面之间的动摩擦因数μ=0.20,取重力加速度g=10m/s2,弹簧始终在弹性限度内,小物块始终在OO'所在直线上.求:
(1)求弹簧的原长L;
(2)弹簧压缩最短时,小物块的速度的大小v;
(3)请在图2中定性画出0~t2时间内木板的速度v随时间t变化的图象.(图中t1为小物块开始压缩弹簧的时刻;t2为弹簧压缩最短的时刻).
(1)求弹簧的原长L;
(2)弹簧压缩最短时,小物块的速度的大小v;
(3)请在图2中定性画出0~t2时间内木板的速度v随时间t变化的图象.(图中t1为小物块开始压缩弹簧的时刻;t2为弹簧压缩最短的时刻).
▼优质解答
答案和解析
(1)在0-t1时间内,小物块做匀减速直线运动,平板做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得:小物块的加速度 a1=μmgm=μg=2m/s2;(方向向左)平板的加速度 a2=μmgM=0.2×1×104=0.5m/s2;(方向向右)小物块的位移 ...
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