高中物理板块模型

2025-06-22 18:31:56
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回答1:

当它们相对速度为零时,具有共同的向左速度,这个速度的来源是块从轨道下来时的动能。
块的动能通过块给板的摩擦力传递给板,块的动能在减少,板动能在增加;块越来越慢,板越来越快,速度逐渐趋同。速度相同时一起继续匀速运动,不再有相对运动,摩擦力也就没了。
最终速度由动量守恒定律求得。块的初动量=(块+板)的终动量,通过这个得到终速度。
mV初=(m+M)V终
摩擦力使板有加速度a,设块在板上滑行T时间达到速度相同(摩擦力消失,不再加速)
则aT=V终,a=摩擦力/板质量,解得T
T时间内板的位移=1/2aT方
块的位移-板的位移=板长,块的位移可以算,先算块的加速度(摩擦力/块质量),再算减速运动位移。

回答2:

(1)
AB间滑动摩擦力大小为f=μmg=0.2*1*10=2N
am=2m/s²
B加速过程中:F-f=Ma
14-2=4a
aM=3m/s²
aMt²/2-amt²/2=0.5
t=1s
(2)
A到达C处后直到弹簧达到最大压缩量,全过程动量守恒。
A到达C时,vm=amt=2m/s
vM=aMt=3m/s
mvm+MvM=(M+m)V
V=2.8m/s
能量守恒:
mvm²/2+MvM²/2=(M+m)V²/2+fs+Es
Es=0.3J
(3)
稳定时,系统作为一个相对静止的整体,运动速度与弹簧压缩量最大时是相同的,产生的热就是动能的减少量
Q=mvm²/2+MvM²/2-(M+m)V²/2=0.4J