如图所示,在足够长的光滑水平面上,放置一长为L=1m、质量为m1=0.5kg的木板A,一质量为m2=1kg的小物体B以初速度υ0=4m/s滑上A的上表面,A与B之间的动摩擦因数为μ=0.2,g=10m/s2;(1)当B刚从A上滑落时,A、B的速度分别是多大?(2)为使B不从木板A的右端滑落,当B滑上A时,在A的右端始终施加一个水平向右的恒力F,求F的大小应满足的条件.
问题描述:
如图所示,在足够长的光滑水平面上,放置一长为L=1m、质量为m1=0.5kg的木板A,一质量为m2=1kg的小物体B以初速度υ0=4m/s滑上A的上表面,A与B之间的动摩擦因数为μ=0.2,g=10m/s2;
(1)当B刚从A上滑落时,A、B的速度分别是多大?
(2)为使B不从木板A的右端滑落,当B滑上A时,在A的右端始终施加一个水平向右的恒力F,求F的大小应满足的条件.
答
(1)假设B刚从A上滑落时,A、B的速度分别为v1、v2,A的加速度a1=μm2gm1=4m/s2B的加速a2=μg=2m/s2由位移关系有L=v0t−12a2t2−12a1t2代入数值解得:t=1s或13s.当t=1s时v1=a1t=4m/s &...
答案解析:(1)物块B做匀减速直线运动,木板做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求出A、B的加速度大小,根据两者的位移之差等于木板的长度求出运动的时间,从而根据运动学公式求出A、B的速度大小.
(2)为使B不从木板A的右端滑落,临界情况是B滑到A的右端时,两者具有相同的速度,根据运动学公式抓住位移之差等于木板长度,且两者的速度相等,求出A的加速度,从而根据牛顿第二定律求出拉力的最小值.
考试点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
知识点:本题过程较复杂,关键理清A、B的运动情况,综合运用牛顿第二定律和运动学公式联合求解.