题目内容
【题目】如图所示,物块A和长木板B质量均为1kg,A与B之间、B与地面之间动摩擦因数分别为0.5和0.2,开始时A静止在B左端,B停在水平地面上.某时刻起给A施加一大小为9N的水平拉力F,1s后撤去F,最终A恰好停在B右端.(g取10m/s2)
(1)通过计算说明前1s内木板B是否运动.
(2)1s末物块A的速度.
(3)木板B的长度.
【答案】
(1)解:长木板B受到A的摩擦力为:
f1=μ1mg=0.5×1×10=5N;
地面的最大静摩擦力为:
f2=μ22mg=0.2×2×1×10=4N;
因为f1>f2,故B运动
答:前1s内木板B在运动
(2)解:F作用时,对A根据牛顿第二定律可得:F﹣f1=ma1,
戴尔数据解得:a1=4m/s2,
1s末A的速度为:v1=a1t0=4×1m/s=4m/s;
答:1s末物块A的速度为4m/s.
(3)解:F作用1s内A的位移为:a1= a1t02= =2m,
对B根据牛顿第二定律可得:f1﹣f2=ma2,
代入数据解得:a2=1m/s2,
撤去F后,A开始减速,有: ,
B仍以a2=1m/s2的加速度加速,设再经t时间A恰好不滑下,则有:
v1﹣a′1t=a2(t0+t),
代入数据可得:t=0.5s,
此过程A的位移为: ,
全过程B的位移为: ,
木板B的长度即为二者的相对位移为:L= .
答:木板B的长度为2.25m
【解析】(1)计算A对B的摩擦力和地面对B的摩擦力大小即可作出判断;(2)根据牛顿第二定律求解A的加速度,再根据速度时间关系求解速度大小;(3)分别计算加速过程和减速过程的相对位移,即可得出木板B的长度.
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