sB=aBt2
Δs=sA-sB=l-s
解得t=2 s.
【考点】滑块-木板模型问题
【题点】滑块-木板模型的动力学问题
求解"滑块-木板"类问题的方法技巧
1.搞清各物体初态对地的运动和相对运动(或相对运动趋势),根据相对运动(或相对运动趋势)情况,确定物体间的摩擦力方向.
2.正确地对各物体进行受力分析,并根据牛顿第二定律确定各物体的加速度,结合加速度和速度的方向关系确定物体的运动情况.
针对训练1 如图2所示,质量为M=1 kg的长木板静止在光滑水平面上,现有一质量为m=0.5 kg的小滑块(可视为质点)以v0=3 m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板,带动木板向前滑动.已知滑块与木板上表面间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度g取10 m/s2,木板足够长.求:
图2
(1)滑块在木板上滑动过程中,长木板受到的摩擦力大小和方向;
(2)滑块在木板上滑动过程中,滑块相对于水平面的加速度a的大小;
(3)滑块与木板达到的共同速度v的大小.
答案 (1)0.5 N 向右 (2)1 m/s2 (3)1 m/s
解析 (1)滑块所受摩擦力为滑动摩擦力
F1=μmg=0.5 N,方向向左
根据牛顿第三定律,滑块对木板的摩擦力方向向右,大小为0.5 N.
(2)根据牛顿第二定律得:μmg=ma
得a=μg=1 m/s2
(3)木板的加速度a′=μg=0.5 m/s2
设经过时间t,滑块和长木板达到共同速度v,则满足:
对滑块:v=v0-at
对长木板:v=a′t
由以上两式得:滑块和长木板达到的共同速度v=1 m/s.
【考点】滑块-木板模型问题