木板向右做初速为零的匀加速直线运动;撤去拉力F后,木板向右做匀减速直线运动.要使小滑块从木板上掉下来,拉力F作用的最短时间对应的过程是:小滑块滑到木板左端时恰好与木板保持相对静止(即与木板达到共同的速度).
设拉力F作用的最短时间为t,撤去拉力前木板的位移为s0,小滑块滑到木板左端并恰好与木板达到的共同速度为v.
整个过程对系统由动量定理得: (3分)
撤去拉力F前木板的位移为: (3分)
整个过程对系统由功能关系得: (4分)
联立以上各式,代入已知数据求得:t=1s.
【针对训练】
1、C 2、B 3、ACD 4、ABD 5.ABC 6.CD 7.CD 8.D 9.D
10.解:设刚开始下落的位置为A,刚好接触沙的位置为B,在沙中到达的最低点为C。⑴在下落的全过程对小球用动量定理:重力作用时间为t1+t2,而阻力作用时间仅为t2,以竖直向下为正方向,有:
mg(t1+t2)-Ft2=0, 解得:
⑵仍然在下落的全过程对小球用动量定理:在t1时间内只有重力的冲量,在t2时间内只有总冲量(已包括重力冲量在内),以竖直向下为正方向,有:
mgt1-I=0,∴I=mgt1
11、【解析】 由下落高度、上升高度可求运动员触网前后的速度,这正是运动员与网接触过程的初末速度,据此可利用动量定理求解力的大小.
将运动员看作质量为m的质点,从h1高处下落,刚接触网时速度的大小v1= (向下)
弹跳后到达的高度为h2,刚离网时速度的大小v2=(向上)接触过程中运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg,若选向上方向为正方向,则由动量定理,得:
(F-mg)Δt=mv2-(-mv1)由以上三式解得
F=mg+m.代入数值得,F=1.5×103 N.