- 高一物理滑块木板模型例题
高一物理滑块木板模型例题有很多,以下是一些常见的例子:
1. 木板静止在光滑水平面上,一滑块以某一速度滑上木板,两者达到共同速度后一起运动。
2. 木板以某一初速度放在光滑水平面上,一滑块以某一速度滑上木板,滑块在木板上滑动一段时间后,木板开始运动,两者达到共同速度后一起运动。
3. 木板和滑块通过轻绳连接,木板在光滑水平面上运动,滑块在摩擦力作用下运动,当滑块与木板达到共同速度后一起运动。
4. 滑块静止在木板上,木板放在光滑水平面上,用力拉木板,使木板和滑块一起运动。
5. 滑块和木板在摩擦力作用下一起加速运动,木板放在粗糙水平面上,另一物体以某一速度撞击滑块后,滑块和木板达到共同速度。
这些题目都涉及到滑块和木板之间的相互作用和运动规律,需要运用牛顿运动定律和动量守恒定律来解答。
相关例题:
题目:
一滑块以某一速度v从斜面底端沿斜面上滑,已知斜面倾角为θ,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ。当滑块滑到某位置时被一木板挡住,已知木板与斜面间的动摩擦因数为μ',木板与滑块间的动摩擦因数为μ''。求滑块在斜面上滑行的最大距离s。
解答:
首先,我们需要知道滑块在斜面上的运动情况。由于滑块受到沿斜面向下的滑动摩擦力,其运动状态可以用牛顿第二定律来描述:
F阻 = mgsinθ - μmgcosθ = ma
其中,a是滑块的加速度。由于滑块最终会停止在斜面上,所以它的运动可以看作是初速度为v的匀减速运动,其运动方程为:
v^2 = 2as
其中,s是滑块在斜面上滑行的最大距离。将上述两个方程联立,可以得到:
s = v^2 / (2a) = v^2 / (2(mgsinθ - μmgcosθ))
接下来,我们需要知道木板在滑块停止运动后的运动情况。由于木板受到滑块的滑动摩擦力作用,其运动状态可以用牛顿第二定律来描述:
F阻' = μ''(m + m')gcosθ = ma'
其中,a'是木板的加速度。由于木板没有初速度,所以它的运动可以看作是初速度为零的匀加速运动,其运动方程为:
s' = 1/2a't^2
其中,t是木板在滑块停止运动后达到最大速度所需要的时间。由于木板和滑块之间的相互作用力是恒定的,所以它们之间的相对速度在一段时间内保持不变。因此,我们可以得到t = sqrt(2s/v)
将上述两个方程联立,可以得到木板在滑块停止运动后达到的最大距离s' = sqrt(μ''gcosθ(m + m')/μ'' - v^2/a)
最后,由于木板和滑块之间的相互作用力是恒定的,它们之间的相对位置在一段时间内保持不变。因此,我们只需要求出木板在滑块停止运动后的最大距离s''即可。由于题目中没有给出木板的具体形状和大小,我们无法求出s''的具体值。但是我们可以根据题目中的条件和公式来推断出s''的范围。一般来说,s''的范围应该是小于等于木板长度L的。
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