有一款三轨推拉门，门框内部宽为L1=2.75m。三扇门板俯视图如图甲所示，宽均为L2=1m,质量均为m0=20kg,与轨道的摩擦系数均为μ=0.01。每扇门板边缘凸起部位厚度均为d=0.05m。门板凸起部位间的碰撞均为完全非弹性碰撞（不黏连），门板和门框的碰撞为弹性碰撞。刚开始，三扇门板静止在各自能到达的最左侧（如图乙），用恒力F水平向右拉3号门板，经过位移s=0.3m后撤去F，一段时间后3号门板左侧凸起部位与2号门板右侧凸起部位发生碰撞，碰撞后3号门板向右运动恰好到达门框最右侧（如图丙）。重力加速度g=10m/s2。求：
（1）3号门板与2号门板碰撞后瞬间的速度大小；
（2）恒力F的大小；
（3）若力F大小可调，但每次作用过程中F保持恒定且F作用的位移均为s,要保证2号门板不与1号门板发生碰撞，请写出3号门板经过的路程x与F之间的关系式。
【答案】（1）3号门板与2号门板碰撞后瞬间的速度大小为0.4m/s；
（2）恒力F的大小为27N；
（3）3号门板经过的路程x与F之间的关系式为x=（m），此时0.85m＜x＜1.7m，N＜F≤N。
（2）恒力F的大小为27N；
（3）3号门板经过的路程x与F之间的关系式为x=
3
（
F
+
17
）
80
17
3
85
3
【解答】
【点评】
声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。
发布：2024/12/29 15:0:2组卷：134引用：4难度：0.3
相似题
-
1．如图所示，A球从距地面高h=2.5m处由静止释放，同时B球从地面上以v0=5m/s的速度竖直上抛，二者在同一直线上运动，经一段时间后二者发生弹性正碰，之后B与地面发生正碰时在某装置作用下迅速固定在地面上，已知两球完全相同，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，在整个运动过程中，下列说法正确的是（ ）发布：2025/1/6 0:30:5组卷：107引用：3难度：0.5 -
2．如图所示，光滑水平面上有两个相同的光滑弧形槽，左侧弧形槽静止但不固定，右侧弧形槽固定，两个弧形槽底部均与水平面平滑连接。一个小球从左侧槽距水平面高h处自由下滑，已知小球质量为m,弧形槽质量均为2m,下列说法正确的是（ ）发布：2024/12/28 1:0:7组卷：268引用：1难度：0.7 -
3．“打羽毛球”是一种常见的体育健身活动。当羽毛球以4m/s的水平速度飞来时，运动员迅速挥拍以9m/s的水平速度迎面击球，假设羽毛球和羽毛球拍的碰撞为弹性碰撞，且球拍的质量远大于球的质量，请估算羽毛球反弹的速度大小为（ ）发布：2024/12/26 11:30:4组卷：104引用：2难度：0.8
