如圖所示，木箱的質(zhì)量為M=5kg,長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1m,其右側(cè)與墻壁的距離為d=2m,木箱底部有一質(zhì)量為m=1kg的小物塊（可看作質(zhì)點(diǎn)），小物塊與木箱左壁間有一很小縫隙。t=0時(shí)刻，在水平向右的外力F作用下，木箱從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)瞬間小物塊與木箱達(dá)到相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與木箱底部的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，木箱與地面間的摩擦不計(jì)，木箱與墻壁碰撞后停止運(yùn)動(dòng)并被鎖定，同時(shí)撤去外力F，小物塊與木箱發(fā)生的每次碰撞都是時(shí)間極短的彈性碰撞，當(dāng)小物塊與木箱右壁碰撞后迅速解除對(duì)木箱的鎖定，重力加速度大小為g=10m/s2。
（1）當(dāng)F=9N時(shí)，求木箱到達(dá)墻壁之前與物塊間的彈力和摩擦力大?。?br />（2）當(dāng)F=54N時(shí)，
i.求小物塊離開(kāi)木箱左壁后，小物塊與木箱碰撞的次數(shù)和最終靜止在木箱中的位置；
ii.若小物塊與木箱底部的摩擦也不計(jì)，求小物塊與木箱發(fā)生n（n≥1）次碰撞后，兩者的速度大小。
【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問(wèn)題；牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用；勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與位移的關(guān)系．
【答案】（1）當(dāng)F=9N時(shí)，求木箱到達(dá)墻壁之前與物塊間的彈力為0，摩擦力大小為1.5N；
（2）i、小物塊離開(kāi)木箱左壁后，小物塊與木箱碰撞的7次，物塊最終靜止在木箱中時(shí)，物塊距木箱右壁的距離為。
ii、當(dāng)碰撞次數(shù)n為奇數(shù)時(shí)，碰后物塊速度大小為6m/s，木箱速度為0；
當(dāng)碰撞次數(shù)n為偶數(shù)時(shí)，碰后物塊速度大小為4m/s，木箱速度大小為2m/s。
（2）i、小物塊離開(kāi)木箱左壁后，小物塊與木箱碰撞的7次，物塊最終靜止在木箱中時(shí)，物塊距木箱右壁的距離為
2
3
m
ii、當(dāng)碰撞次數(shù)n為奇數(shù)時(shí)，碰后物塊速度大小為6m/s，木箱速度為0；
當(dāng)碰撞次數(shù)n為偶數(shù)時(shí)，碰后物塊速度大小為4m/s，木箱速度大小為2m/s。
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書(shū)面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：36引用：1難度：0.5
相似題
-
1．如圖所示，A球從距地面高h(yuǎn)=2.5m處由靜止釋放，同時(shí)B球從地面上以v0=5m/s的速度豎直上拋，二者在同一直線上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間后二者發(fā)生彈性正碰，之后B與地面發(fā)生正碰時(shí)在某裝置作用下迅速固定在地面上，已知兩球完全相同，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）發(fā)布：2025/1/6 0:30:5組卷：107引用：3難度：0.5 -
2．如圖所示，光滑水平面上有兩個(gè)相同的光滑弧形槽，左側(cè)弧形槽靜止但不固定，右側(cè)弧形槽固定，兩個(gè)弧形槽底部均與水平面平滑連接。一個(gè)小球從左側(cè)槽距水平面高h(yuǎn)處自由下滑，已知小球質(zhì)量為m,弧形槽質(zhì)量均為2m,下列說(shuō)法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/28 1:0:7組卷：272引用：1難度：0.7 -
3．“打羽毛球”是一種常見(jiàn)的體育健身活動(dòng)。當(dāng)羽毛球以4m/s的水平速度飛來(lái)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員迅速揮拍以9m/s的水平速度迎面擊球，假設(shè)羽毛球和羽毛球拍的碰撞為彈性碰撞，且球拍的質(zhì)量遠(yuǎn)大于球的質(zhì)量，請(qǐng)估算羽毛球反彈的速度大小為（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/26 11:30:4組卷：104引用：2難度：0.8