[题目]在滑冰场上有一初中生质量为m=40kg.站在质量为M=20kg的长木板的一端.该学生与木板在水平光滑冰面上一起以v0=2 m/s的速度向右运动.若学生以a0=1m/s2的加速度匀加速跑向另一端.并从端点水平跑离木板时.木板恰好静止.(1)判断学生跑动的方向,(2)求出木板的长度L. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】在滑冰场上有一初中生质量为m=40kg，站在质量为M=20kg的长木板的一端，该学生与木板在水平光滑冰面上一起以v0=2 m/s的速度向右运动。若学生以a0=1m/s2的加速度匀加速跑向另一

端，并从端点水平跑离木板时，木板恰好静止。

(1)判断学生跑动的方向；

(2)求出木板的长度L。

【答案】(1)向右跑 (2)L=1.5m

【解析】（1）学生应沿着木板运动的方向跑动，即学生开始时应站在木板的左端，向右跑；

（2）学生抛离木板时，设学生与木板之间的水平力大小为F，根据牛顿定律，对学生：F=ma0

设学生对地位移为S1，根据动能定理：

由于物体间力的作用是相互的，对木板

由于冰面光滑，学生和木板组成的系统在水平方向上不受外力，所以动量守恒；选冰面为参考面，v0的方向为正，则

因为学生跑道右端时木板恰好静止，即说明木板相对冰面的速度v’=0，则木板长为L=S1-S2综合上述各式可得：L=1.5m

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(ⅰ)调整气垫导轨使之水平；

(ⅱ)用天平测量滑块（含遮光条）质量并记录为M；

(ⅲ)测量遮光条宽度并记录为d

(ⅳ)将滑块放在气垫导轨上，通过轻质细绳与钩码连接，记录钩码总质量为m；

(ⅴ)将滑块从A位置释放后，光电计时器测量遮光条通过光电门的时间并记录为Δt。

(ⅵ)对测量数据进行分析，得出实验结论。

请回答下列问题。（已知当地的重力加速度大小为g）

(1)若步骤(ⅲ)用螺旋测微器测量遮光条宽度d的示数情况如图所示，则d=_____mm，步骤(ⅴ)中光电计时器记录的时间Δt=4.10×10-3s,滑块经过光电门时的速度大小为_________m/s。

(2)本实验中还需要测量的物理量有（写出物理量及符号）____________；

(3)本实验中需验证的机械能守恒表达式为__________（用以上对应物理量的符号表示）；

(4)实验数据表明系统动能增加量明显大于重力势能减少量，可能的原因是_____

A．钩码总质量m远小于滑块质量M B．钩码总质量m与滑块质量M相差不大

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A. 物体与传送带间的动摩擦因数为0.75

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C. 0～8 s内物体机械能的增量为84 J

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