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物理
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如图所示,质量为M、长为L的长木板放在光滑水平面上,一个质量也为M的物块(视为质点)以一定的初速度从左端冲上木板,如果长木板是固定的,物块恰好停在木板的右端,如果长木板不固定,则物块冲上木板后在木板上最多能滑行的距离为( )
A. L
B.
3L
4
C.
L
4
D.
L
2
人气:382 ℃ 时间:2019-12-07 08:28:08
解答
小物块所受合外力为滑动摩擦力,设物块受到的滑动摩擦力为f,物块的初速度v
0
;
如果长木板是固定的,物块恰好停在木板的右端,对小滑块的滑动过程运用动能定理列出等式:
0-fL=0-
1
2
M
v
20
…①
如果长木板不固定,物块冲上木板后,物块向右减速的同时,木板要加速,最终两者一起做匀速运动,该过程系统受外力的合力为零,动量守恒,规定向右为正方向,根据系统动量守恒得:
Mv
0
=(M+M)v…②
对系统运用能量守恒,有:
fL′=
1
2
M
v
20
-
1
2
(M+M)v
2
…③
由以上各式解得:L′=
L
2
.
故选:D.
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