(2012年卓越联盟)一质量为m=40kg的孩童,站在质量为M=20kg的长木板的一端,如下:(2012年卓越联盟)一质量为m=40kg的孩童,站在质量为M=20kg的长木板的一端,孩童与木板在水平光滑冰面上以v0=2m/s

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/20 12:08:14
(2012年卓越联盟)一质量为m=40kg的孩童,站在质量为M=20kg的长木板的一端,如下:(2012年卓越联盟)一质量为m=40kg的孩童,站在质量为M=20kg的长木板的一端,孩童与木板在水平光

(2012年卓越联盟)一质量为m=40kg的孩童,站在质量为M=20kg的长木板的一端,如下:(2012年卓越联盟)一质量为m=40kg的孩童,站在质量为M=20kg的长木板的一端,孩童与木板在水平光滑冰面上以v0=2m/s
(2012年卓越联盟)一质量为m=40kg的孩童,站在质量为M=20kg的长木板的一端,如下:
(2012年卓越联盟)一质量为m=40kg的孩童,站在质量为M=20kg的长木板的一端,孩童与木板在水平光滑冰面上以v0=2m/s的速度向右运动.若孩童以a=2m/s^2相对木板的匀加速度跑向另一端,并从端点水平跑离木板时,木板恰好静止.
(1)判断孩童跑动方向;答案:向右
(2)求出木板的长度l.试题答案给的是:2.25m
可是,我的算法不一样就算出了0.25m
我是这么算的:f=ma=Ma' (牛三)
得a'=4m/s
t=v/a'=0.5s
2l=a't^2
得l=0.25m
答案的算法是:设孩童跑离木板时相对木板的速度为u,根据匀加速直线运动规律得:
u^2=2al
设孩童跑离木板时相对于冰面的速度为v,则孩童相对冰面的速度为:
v'=u+v
动量守恒:(M+m)v0=Mv+mv'
v=0
u/v0=(M+m)/m
然后联立,解得:l=2.25m
如果有人能费心看完,
可是我到底哪里做错了呢?

(2012年卓越联盟)一质量为m=40kg的孩童,站在质量为M=20kg的长木板的一端,如下:(2012年卓越联盟)一质量为m=40kg的孩童,站在质量为M=20kg的长木板的一端,孩童与木板在水平光滑冰面上以v0=2m/s
a=2m/s^2是孩童相对木板的加速度,不是孩童相对地面的加速度.
f=ma那就错了.
设孩童加速度a1,木板加速度a2.
ma1=Ma2
相对加速度a=a1+a2

你必须看到,2m/s²的加速度是相对于母板的,而不是相对于冰面。因此你计算的从第二行开始就走入歧途了。

.....这个真心不懂

不知道

木板相对于地面做减速运动,是一个非惯性系。而牛顿运动定律在非惯性系中不成立,在惯性系中才成立,运用物理规律解题时先要明确物理规律的使用条件,

应该是:f=ma=Ma'
a+a'=2m/s^2
----> a=2/3m/s^2
a'=4/3m/s^2
----->t=v/a'=1.5s
----->l=1/2(a +a')t^2=2.25m

a是相对加速度,即以木板为参考系时的加速度。
因此你的方法应改为
a=f/m+f/M 木板与孩童的相对加速的
f=80/3N 解出摩擦力
a'=f/M=4/3m/s^2 木板加速度
a''=f/m=2/3m/s^2 孩童加速度
t=v0/a'=3/2s 从计时...

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a是相对加速度,即以木板为参考系时的加速度。
因此你的方法应改为
a=f/m+f/M 木板与孩童的相对加速的
f=80/3N 解出摩擦力
a'=f/M=4/3m/s^2 木板加速度
a''=f/m=2/3m/s^2 孩童加速度
t=v0/a'=3/2s 从计时到分开的时间
i'=a't^2/2=1.5m 木板运动的距离
l''=v0t+a''t^2/2=3.75m 孩童运动的距离
l=l''-l'=2.25m 板长

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其实:你的解法很容易理解,只是忽视了加速度的参照系。稍微修改即可:

f=ma=Ma'(牛三)
由于:小孩相对地面的加速度与木板相对地面的加速度方向相反
所以:小孩相对木板的加速度为:a+a'=2(m/s^2)
得:a=2*(M/(m+M))=2/3(m/s)
a'=2*(m/(m+M))=4/3(m/s)
t=v0/a'=2/...

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其实:你的解法很容易理解,只是忽视了加速度的参照系。稍微修改即可:

f=ma=Ma'(牛三)
由于:小孩相对地面的加速度与木板相对地面的加速度方向相反
所以:小孩相对木板的加速度为:a+a'=2(m/s^2)
得:a=2*(M/(m+M))=2/3(m/s)
a'=2*(m/(m+M))=4/3(m/s)
t=v0/a'=2/(4/3)=1.5(s)
2l=(a+a')*t^2=2*1.5^2
得:l=2.25m

若对你有帮助,就选我吧。谢谢!

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