题目内容
【题目】如图所示,质量相等的物块A和B叠放在水平地面上,左边缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。先水平敲击A,A立即获得水平向右的初速度vA,在B上滑动距离L后停下。接着水平敲击B,B立即获得水平向右的初速度vB,A、B都向右运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,相对静止前B的加速度大小为a1,相对静止后B的加速度大小为a2,此后两者一起运动至停下。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.
B.vA=
C.
D.从左边缘再次对齐到A、B停止运动的过程中,A和B之间没有摩擦力
【答案】ABC
【解析】
A.设A、B的质量均为m。A、B相对静止前,A相对于B向左运动,A对B的滑动摩擦力向左,地面对B的滑动摩擦力也向左,则B所受的合外力大小:
FB=μ2mg+μmg=3μmg。
对B,由牛顿第二定律:
FB=ma1
解得:
a1=3μg
相对静止后,对A、B整体,由牛顿第二定律得
2μmg=2ma2
解得:
a2=μg
则
a1=3a2
故A正确。
B.敲击A后,A获得速度后,向右做匀减速运动。对B来说,地面与B间的最大静摩擦力为
fm=μ2mg=2μmg.
A对B的滑动摩擦力为f=μmg,则f<fm,故B静止不动。对A,由牛顿第二定律知:
由运动学公式有:
2aAL=vA2
解得:
故B正确。
C.敲击B后,设经过时间t,A、B达到共同速度v,位移分别为xA,xB,A加速度的大小等于aA,则:
v=aAt
v=vB-a1t
xA=aAt2
xB=vBt-aBt2
且
xB-xA=L
联立解得:
故C正确。
D.从左边缘再次对齐到A、B停止运动的过程中,A、B一起做匀减速运动,A有向左的加速度,说明B对A有摩擦力,故D错误。
故选ABC。
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