如图所示,长为l的长木板A放在动摩擦因数为μ1的水平地面上,一滑块B(大小可不计)从A的左侧以初速度v0向右滑上木板,滑块与木板间的动摩擦因数为μ2(A与水平地面间的

发布时间:2020-08-05 09:32:59

如图所示,长为l的长木板A放在动摩擦因数为μ1的水平地面上,一滑块B(大小可不计)从A的左侧以初速度v0向右滑上木板,滑块与木板间的动摩擦因数为μ2(A与水平地面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相同).已知A的质量为M=2.0kg,B的质量为m=3.0kg,A的长度为l=3.0m,μ1=0.2,μ2=0.4,(g取10m/s2)
(1)A、B刚开始运动时各自的加速度分别是多大?
(2)为保证B在滑动过程中不滑出A,初速度v0应满足什么条件?
(3)分别求A、B对地的最大位移.

网友回答

解:(1)分别对A、B进行受力分析,
根据牛顿第二定律:B物体的加速度:
A物体的加速度:
(2)当AB速度相等时,恰好到木板末端,此时不滑出A物体,就不会滑出,
设经过时间t,AB的速度相等则有:
v0-aBt=aAt
根据位移关系得:-=L
带入数据解得:t=1s,v0=5m/s
所以初速度应小于等于5m/s
(3)AB速度达到相等后,相对静止一起以v=1m/s的初速度,a=μ2g=2m/s2的加速度一起匀减速运动直到静止,发生的位移:
s=
之前A发生的位移为sA==0.5m
B发生的位移=3m
所以A发生的位移为sA+s=o.5m+0.25m=0.75m?
B发生的位移为sB+s=3.0m+0.25m=3.25m
答:(1)A、B刚开始运动时各自的加速度分别是4m/s2和1m/s2;
(2)为保证B在滑动过程中不滑出A,初速度v0应满足小于等于5m/s;
(3)A、B对地的最大位移分别为0.75m和3.25m.

解析分析:(1)分别对A、B进行受力分析,根据牛顿第二定律即可求解各自加速度;
(2)当AB速度相等时,恰好到木板末端,此时不滑出A物体,就不会滑出,根据速度时间公式及位移时间公式,抓住位移关系列式即可求解;
(3)AB速度达到相等后,相对静止一起以v=1m/s的初速度,a=μ2g=2m/s2的加速度一起匀减速运动直到静止,求出一起运动的位移,再分别求出速度相等前各自运动的位移即可求解.

点评:本题主要考查了牛顿第二定律、运动学基本公式的直接应用,知道当AB速度相等时,恰好到木板末端,此时不滑出A物体,就不会滑出,
这个临界条件,难度适中.
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