题目内容
【题目】如图所示,质量分别为2m、m的甲、乙两个物块用细绳连接放在水平面上,绳长为。现对甲施加一个水平向右的拉力F,使两物块一起向右做匀加速运动,经过t时间,甲、乙两物块间的细绳断开,再经过t时间,乙的速度为零,两物块与水平面间的动摩擦因数相同,重力加速度为g,求:
(1)物块与水平面间的动摩擦因数;
(2)当乙物块速度刚好减为零时,甲、乙两物块间的距离。
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)对于乙物块,先做初速度为零的匀加速运动,设加速度为a1,绳断后做匀减速运动,设加速度为a2,根据题意可知 a1t=a2t
设物块与水平面间的动摩擦因数为μ,则
对整体研究:F-3μmg=3ma1
对乙物块研究:μmg=ma2
解得:,a1=
(2)绳刚断时,两物块的速度 v=a1t=
绳断后,甲做加速运动,由牛顿第二定律得 F-2μmg=2ma3
解得:a3=
在绳断后的t时间内,甲运动的位移:x1=vt+a3t2=
乙运动的位移:
当乙物块速度刚好减为零时,甲、乙两物块间的距离为:d=x1+l0x2=
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