题目内容
【题目】如图所示,放在水平地面上的长木板B长为1.2m,质量为2kg,B与地面间的动摩擦因数为μ1=0.2,一质量为3Kg的小铅块A放在B的左端,A、B之间动摩擦因数为μ2=0.4.刚开始A、B均静止,现使A以3m/s的初速度向右运动之后(g=10m/s2),求:
(1)A、B刚开始运动时的加速度
(2)通过计算说明,A最终是否滑出B
(3)B在地面上滑行的最大距离.
【答案】
(1)
解:f1=μ2Mg=12N
f2=μ1(M+m)g=10N
根据牛顿第二定律得,a1=μ2g=4m/s2向左
向右
(2)
解:当A、B的速度相同时,两者不发生相对滑动.
有:v0﹣a1t=a2t
所以t= .
此时A的位移B的位移
=3×0.6﹣ ×4×0.36m=1.08m
= ×1×0.36m=0.18m
则AB的相对位移△x=xA﹣xB=0.9m<1.2m
所以A不会从B上滑出
(3)
解:之后AB一起做匀减速直线运动,a3=μ1g=2m/s2,
此时的速度v=v0﹣a1t=3﹣4×0.6=0.6m/s
位移
所以B滑行的距离x=x2+x3=0.27m
【解析】根据牛顿第二定律分别求出A、B的加速度,当A、B的速度相同时,A不再相对于B运动,结合速度时间公式求出A在B上滑行的时间,通过位移关系求出A对B的位移大小,之后AB一起做匀减速直线运动,根据运动学基本公式即可求解.
【考点精析】解答此题的关键在于理解匀变速直线运动的速度、位移、时间的关系的相关知识,掌握速度公式: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.