题目内容

如图所示,质量为m1=1kg的小物块A,以v1=4m/s的初速度水平向右滑上质量为m2=1kg、初速度大小为v2=5m/s向左运动的长木板B,已知A、B之间的动摩擦因数μ1=0.2,B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4,整个过程中小物块并未从长木板上滑下,g取10m/s2.则:
(1)求小物块A刚滑上长木板B时,小物块与长木板的加速度大小和方向.
(2)求从小物块A刚滑上长木板B到二者刚好相对静止时小物块的位移大小.
分析:(1)分别对物块和木板受力分析,求出受到的合力的大小,再由牛顿第二定律求得物块和木板的加速度的大小;
(2)根据AB的受力情况,分析物块和木板的运动情况可知,木板B停止之后不会再运动,A一直做减速运动,直到最后停止在B板上,求出A的位移就为物块的总位移的大小.
解答:解:(1)对A受力分析知,A只受到B对A的摩擦力的作用,
所以 μ1m1g=m1a1
解得加速度a11g=2m/s2,方向向左 
对受力分析可得B:μ1m1g+μ2(m1+m2)g=m2a2
解得加速度a2=10m/s2,方向向右 
(2)AB都做匀减速运动,当B的速度减为零时,t=
v2
a2
=0.5
s,
此时A的速度  vA=v1-a1t=3m/s,方向向右  
此后,由于μ1m1g=2N<μ2(m1+m2)g=8N,所以B静止,A继续向右匀减速运动,直到停止.
对A:
v
2
1
=2a1x

解得物块的位移  x=4m
答:(1)小物块的加速度为2m/s2,方向向左;长木板的加速度为10m/s2,方向向右.
(2)小物块A刚滑上长木板B到二者刚好相对静止时小物块的位移大小为4m.
点评:物块和木板同时在运动,并且他们的运动的方向是相反的,所以它们都做减速运动,当木板静止之后,木板不再运动,这是本题的关键,物块A一直减速到最后的静止.
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