一块足够长的木板,放在光滑水平面上.在木板上自左向右放有序号是1、2、3……n的木块,所有木块的质量均为m,与木板间的动摩擦因数都相同.开始时,木板静止不动,第

一块足够长的木板,放在光滑水平面上.在木板上自左向右放有序号是1、2、3……n的木块,所有木块的质量均为m,与木板间的动摩擦因数都相同.开始时,木板静止不动,第

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一块足够长的木板,放在光滑水平面上.在木板上自左向右放有序号是1、2、3……n的木块,所有木块的质量均为m,与木板间的动摩擦因数都相同.开始时,木板静止不动,第1、2、3……n号木块的初速度分别为v0、2v0、3v0……nv0,v0方向都向右,如下图所示,木板的质量与所有木块的总质量相等,最终所有小木块都与木板以相同的速度匀速运动.求在整个过程中木板运动的最大速度.
答案
v
解析
所有木块在木板上相对木板滑动时对地的加速度相同,均为a=μg,各木块减速同时木板加速,木块先后顺序按1、2、3、4……n相对木板静止,只要有的木块还相对木板滑动,木板就加速.所以,当所有木块都相对木板静止时,木板运动的速度最大,设为vm.木块在木板上滑动过程中,所有木块与木板组成的系统动量守恒,由动量守恒定律选初末两状态便可求得vm.
所有木块与木板组成的系统动量守恒,当它们达共同速度时,木板达最大速度vm.
由动量守恒定律得
mv0+m·2v0+m·3v0+…+m·nv0=(n+n)mvm
所以vm=(1+2+3+…+n)v0=v0.
举一反三
如图1-6-3所示,在光滑水平面上有质量为M="3" kg的薄木板和质量为m="1" kg的物块都以v="4" m/s的初速度向相反方向运动,它们间有摩擦,薄木板足够长.当薄木板的速度为2.4 m/s时,物块的运动情况是(   )

图1-6-3
A.做加速运动B.做减速运动
C.做匀速运动D.无法判定

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两个质量相同的木块A、B从同一位置同时做自由落体运动,当A、B下落一段距离后,一颗水平飞来的子弹正好击中木块A,并留在其中.对两木块运动的描述正确的是(   )
A.木块A先落地                             B.木块B先落地
C.两木块同时落地                           D.木块落地点有一段距离
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一条质量约为 180 kg 的小船漂浮在静水中,当人从船尾走向船头时,小船也发生了移动(不计水的阻力).以下是某同学利用有关物理知识分析人与船相互作用过程时所画出的草图(图1-6-6),图中虚线部分为人走到船头时的情景.请用有关物理知识判断下图中所描述物理情景正确的是(   )
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如图 1-6-7 所示,静止在光滑水平面上的小车质量为 M="20" kg.从水枪中喷出的水柱的横截面积为 S="10" m2,速度为 v="10" m/s,水的密度为ρ=1.0×103kg/m3.若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁,且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中.当有质量为 m="5" kg 的水进入小车时,试求:

图1-6-7
(1)小车的速度大小;
(2)小车的加速度大小.
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如图1-6-8所示,甲车质量为2 kg,静止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一质量为1 kg的小物体.乙车质量为4 kg,以5 m/s的速度向左运动,与甲车相碰后甲车获得8 m/s 的速度,物体滑到乙车上.若乙车足够长,上表面与物体的动摩擦因数为0.2,则物体在乙车上滑行多长时间相对乙车静止?

图1-6-8
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