一道高中物理题,有关临界问题.在线等.如图所示,由于街道上的圆形污水井盖破损,临时更换了一个稍大于井口的红色圆形平板塑料盖.为了测试因塑料盖意外移动致使盖上的物块滑落入污水井

来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/07/09 06:18:02
一道高中物理题,有关临界问题.在线等.如图所示,由于街道上的圆形污水井盖破损,临时更换了一个稍大于井口的红色圆形平板塑料盖.为了测试因塑料盖意外移动致使盖上的物块滑落入污水井
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一道高中物理题,有关临界问题.在线等.
如图所示,由于街道上的圆形污水井盖破损,临时更换了一个稍大于井口的红色圆形平板塑料盖.为了测试因塑料盖意外移动致使盖上的物块滑落入污水井中的可能性,有人做了一个实验：将一个可视为质点、质量为m的硬橡胶块置于塑料盖的圆心处,给塑料盖一个沿径向的瞬间水平冲量,使之获得一个水平向右的初速度.实验结果是硬橡胶块恰好与塑料盖分离.设硬橡胶块与塑料盖间的动摩擦因数为μ,塑料盖的质量为M、半径为R,假设塑料盖与地面之间的摩擦可忽略,且不计塑料盖的厚度.
（1）塑料盖的初速度大小为多少?
解析:
（1）设塑料盖的初速度为v0,硬橡胶块与塑料盖恰好分离时,两者的共同速度为v,由系统动量守恒定律得：Mv0=（m+M）v
（我就是想知道解析中为什么硬橡胶块与塑料盖恰好分离时,两者的共同速度为v）
希望能讲详细些~在线等~~
万分感谢.

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1、硬橡胶块与塑料盖之间的摩擦力使硬橡胶块加速运动,使其速度逐渐增大,使塑料盖减速运动,使其速度逐渐减小.
2、两者之间为动摩擦力f=mgμ一定,硬橡胶块的加速度a一定.a=gμ.加速后两者分离时硬橡胶块的速度不可能大于塑料盖的速度!只能大于和等于塑料盖的速度!
3、假设硬橡胶块的速度小于塑料盖的速度,那么塑料盖的初速度没有最大值,可以是大于所求结果的任意值,此题也就没有意义了!
4、根据Mv0=（m+M）v求出来的v0是塑料盖初速度度的最小值.
不知道是否解释清了.

硬橡胶块与塑料盖之间的摩擦力使硬橡胶块加速运动，使塑料盖减速运动，如果塑料盖的速度大于硬橡胶块的速度，在长度许可的情况下，硬橡胶块还可以加速，故恰好分离就表示速度刚相等时就分离。实际这个说法有一些模糊的。

因为存在摩擦力，初速度是给塑料盖的，所以硬橡胶块的速度不会大于塑料盖的速度，如果硬橡胶块的速度小于塑料盖的速度，它不会从塑料盖上滑落

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