题目内容

【题目】如图所示,物块A、木板B的质量均为m=10kg,不计A的大小,B板长L=3m.开始时A、B均静止.现给A以某一水平初速度从B的最左端开始运动.已知A与B、B与地之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3和μ2=0.1,g取10m/s2

(1)若物块A刚好没有从B上滑下来,则A的初速度多大?
(2)若把木板B放在光滑水平面上,让A仍以(1)问的初速度从B的最左端开始运动,则A能否与B脱离?最终A和B的速度各是多大?

【答案】
(1)

解:A在B上向右匀减速,加速度大小a11g=3 m/s2

木板B向右匀加速 a2= =1m/s2

由题意,A刚好没有从B上滑下来,则A滑到B最右端时和B速度相同,设为v,得

时间关系

位移关系

解得 (m/s)


(2)

解:木板B放在光滑面上,A滑上B后加速度大小仍为a11g=3 m/s2

B向右匀加速的加速度 =3m/s2

设A、B达到相同速度v'时A没有脱离B,由时间关系

解得 m/s

A的位移 m

B的位移 m

由sA﹣sB=2m可知A没有与B脱离

最终A和B的速度相等,大小为 m/s


【解析】(1)若物块A刚好没有从B上滑下来,临界情况是A滑到B最右端时和B速度相同,根据牛顿第二定律结合运动学公式求出A的初速度.(2)根据牛顿第二定律求出A、B的加速度,求出A、B速度相等时的两者位移,从而得出相对位移,与木板的长度比较,判断是否脱离,若未脱离,两者具有相同的速度.
【考点精析】关于本题考查的匀变速直线运动的速度、位移、时间的关系,需要了解速度公式:V=V0+at;位移公式:s=v0t+1/2at2;速度位移公式:vt2-v02=2as;以上各式均为矢量式,应用时应规定正方向,然后把矢量化为代数量求解,通常选初速度方向为正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值才能得出正确答案.

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