计算题32分练(4)
1.(12分)质量为2 kg的木板b静止在水平面上,可视为质点的物块a从木板的左侧沿木板上表面水平冲上木板,如图1甲所示。a和b经过1 s达到同一速度,之后共同减速直至静止,a和b的v-t图象如图乙所示,重力加速度g=10 m/s2,求:
图1
(1)a与b之间的动摩擦因数μ1;
(2)b与水平面间的动摩擦因数μ2;
(3)a的质量。
解析 (1)由题图可知,a在0~1 s内的加速度a1=v1-v0t1=-2 m/s2(1分)
对a ,由牛顿第二定律得-μ1mg=ma1(2分)
解得μ1=0.2。(1分)
(2)由题图知,a、b整体在1~3 s内的加速度a3=v3-v1t2=-1 m/s2(1分)
对a、b整体,由牛顿第二定律得-μ2(m+m)g=(m+m)a3(2分)
解得μ2=0.1。(1分)
(3)由题图可知,b在0~1 s内的加速度a2=v1-0t1=2 m/s2(1分)
对b,由牛顿第二定律得μ1mg-μ2(m+m)g=ma2(2分)
代入数据解得m=6 kg。(1分)