题目内容
【题目】如图所示,长L=2m,质量M=1kg的木板B静止在水平地面上,其正中央放置一质量m=2kg的小滑块A,现对B施加一水平向右的恒力F。已知A与B、B与地面间的动摩擦因数分别为,重力加速度,试求:
(1)若A、B间相对滑动,F的最小值;
(2)当F=20N时,若F的作用时间为2s,此时B的速度大小;
(3)当F=16N时,若使A从B上滑下,F的最短作用时间。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)A、B间恰要相对滑动的临界条件是二者间达到最大静摩擦力,
对A,由牛顿第二定律可知,加速度;
对B,由牛顿第二定律可知,,
解得
(2)F=20N>18N,二者间会相对滑动,对B,由牛顿第二定律;
解得;
设A从左端滑出的时间为,则,
解得,
此时B的速度
故在F作用后的1s内,对B,,
解得
此时B的速度
(3)若F=16N<18N,则二者一起加速,由牛顿第二定律可知整体加速度
;
当A刚好从B上滑下,F的最短时间为,设刚撤去F瞬间,整体的速度为v,则
撤去F后,对A,,
对B:
经分析,B先停止运动,A最后恰滑至B的最右端时速度减为零,故
联立解得
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