如圖所示,質(zhì)量為M的長木板,靜止放置在粗糙水平地面上,有一個質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點的物塊,以某一水平初速度從左端沖上木板.從物塊沖上木板到物塊和木板達到共同速度的過程中,物塊和木板的v-t圖象分別如圖中的折線acd和bcd所示,a、b、c、d點的坐標(biāo)為a(0,10)、b(0,0)、c(4,4)、d(12,0).根據(jù)v-t圖象,求:
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/b7fd5266d016092482ea259ad70735fae7cd3467.jpg)
(1)物塊沖上木板做勻減速直線運動的加速度大小a
1,木板開始做勻加速直線運動的加速度大小為a
2,達相同速度后一起勻減速直線運動的加速度大小為a
3;
(2)物塊質(zhì)量m與長木板質(zhì)量M之比;
(3)物塊相對長木板滑行的距離△s.
(1)由v-t圖象可求出物塊沖上木板做勻減速直線運動的加速度大小a
1=
m/s
2=1.5 m/s
2,
木板開始做勻加速直線運動的加速度大小a
2=
m/s
2=1 m/s
2,
達到同速后一起勻減速運動的加速度大小a
3=
m/s
2=0.5 m/s
2.
(2)對m沖上木板減速階段:μ
1mg=ma
1對M向前加速階段:μ
1mg-μ
2(m+M)g=Ma
2物塊和木板達到共同速度后向前減速階段:μ
2(m+M)g=(M+m)a
3以上三式聯(lián)立可得:
=
.
(3)由v-t圖可以看出,物塊相對于長木板滑行的距離△s對應(yīng)圖中△abc的面積,故△s=10×4×
m=20 m
答:(1)三個階段的加速度分別為:1.5 m/s
2;1 m/s
2;0.5 m/s
2 (2)物塊質(zhì)量m與長木板質(zhì)量M之比為3:2;
(3)物塊相對長木板滑行的距離△s為20 m