廣東高三物理選修的內容包括:選修2-2、選修3-2、選修3-5等。具體內容可以參考廣東教育出版社出版的物理選修教材。
問題:
在光滑水平面上有一個質量為M、長為L的木板,一質量為m的小木塊(可視為質點)以某一初速度v從木板左端滑上木板,已知小木塊與木板間的動摩擦因數為μ,木板足夠長,求小木塊從木板右端滑落時,小木塊與木板共同的速度大小。
解答:
小木塊在木板上滑動的過程中,木板受到向左的滑動摩擦力作用而減速,小木塊受到向右的滑動摩擦力作用而加速。根據牛頓第二定律,可得到小木塊和木板的速度變化關系:
對小木塊:a1 = μmg / m = μg
對木板:a2 = μ(M + m)g / M
設小木塊滑離木板時的速度為v1,木板的速度為v2。由于系統在水平方向上動量守恒,有:
mv - mv0 = (M + m)v2
其中v0是小木塊滑上木板時的初速度。由于小木塊滑離木板時,木板已經停止運動,所以有:
v2 = v1
根據能量守恒定律,小木塊滑離木板時,系統損失的機械能轉化為熱能,即:
E = (mv02 - (M + m)v22) = μmgL
聯立以上各式可得:
v1 = (M + m)v2 / (M + m + 2μgL)
所以當小木塊從木板右端滑落時,小木塊與木板共同的速度大小為v1。
注意:以上解答僅供參考,具體解題過程可能因實際情況而有所不同。