首页 > 如图所示，放在倾角α=30°的光滑斜面上的凹槽，长L=3.000m，质量M=0.16kg,凹槽两端用挡板封住。斜面底端固定一块与斜面垂直的挡板。凹槽的下端离挡板的距离L0=1.000m，开始-高二物理

如图所示，放在倾角α=30°的光滑斜面上的凹槽，长L=3.000m，质量M=0.16kg,凹槽两端用挡板封住。斜面底端固定一块与斜面垂直的挡板。凹槽的下端离挡板的距离L0=1.000m，开始-高二物理

题目简介

如图所示，放在倾角α=30°的光滑斜面上的凹槽，长L=3.000m，质量M=0.16kg,凹槽两端用挡板封住。斜面底端固定一块与斜面垂直的挡板。凹槽的下端离挡板的距离L0=1.000m，开始-高二物理

题目详情

如图所示，放在倾角α=30°的光滑斜面上的凹槽，长L=3.000m，质量M=0.16kg,凹槽两端用挡板封住。斜面底端固定一块与斜面垂直的挡板。凹槽的下端离挡板的距离L0=1.000m，开始时凹槽是固定的，槽内放置一块质量m=0.16kg的小铁块（视为质点）。当小铁块从凹槽上端静止释放，并以加速度沿凹槽向下运动，经△t=0.100s后再释放凹槽。设凹槽和小铁块与挡板碰撞后均以原速返回，空气阻力不计，试求：（结果取三位有效数字）
（1）凹槽与挡板第一次碰撞前,铁块对凹槽做的功
（2）从凹槽释放到第二次与挡板碰撞瞬间，凹槽运动的路程
（3）从释放铁块到凹槽与铁块都静止时，铁块相对于凹槽运动的路程。
题型：计算题难度：中档来源：不详

答案

(1) v1=a△t="0.25m/s           " f=mg                    a1==7.5m/s2
设凹槽开始运动到和铁块速度相同的时间是t1,则: t1=0.25+g t1
t1="0.05" s
x凹槽=a1t12=×7.5×(0.05)2==0.009375=9.375×10-2 (m)
Wf=f×x凹槽=mg×x凹槽="0.00375" (J)=3.75×10-3 (J)
(2) v共=t1=7.5×0.05="0.375(m/s)"
x铁块=a(△t +t1)2=×2.5×(0.15)2="0.0281(m)     " △x= x铁块- x凹槽=0.01875(m)
凹槽和铁块达到v共后以a2=g滑下,设与挡板碰撞时速度为v2,则:
v22-v共2=2a2(L0- x凹槽)     得: v22=       v2≈3.17 (m/s)
凹槽反弹后,铁块以g加速度加速下滑,可证明不会从凹槽滑出.
凹槽反弹以g加速度减速上升到速度为0,位移x=="0.670" (m)
x总=L0+2x="2.34" (m)
(3) mgL0sin30°+mg4L0 sin30°=fs总
s总=10L0="10.0" (m)
略

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