题目内容
【题目】如图所示,物体A放在足够长的木板B上,木板B静止于水平面。t=0时,电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B,使它做初速度为零,加速度的匀加速直线运动。已知A的质量,B的质量,A、B之间的动摩擦因数,B与水平面之间的动摩擦因数,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度g取10。求
(1)物体A刚运动时的加速度;
(2)恒力F的大小;
若t=2.0s,通过调节电动机的功率,使拉力F的大小突变为12N,并保持不变,t=4.0s时,电动机停止转动(拉力F=0),最终A、B均停止下来,求:
①整个过程中木板B运动的位移大小;
②整个过程中物体A在木板B上相对B的位移大小和方向。
【答案】(1)1m/s2(2)18N(3)①15m ②1m
【解析】
(1)由牛顿第二定律: ①
②
(2)对B有 ③
解得: ④
(3)①时,物体A的速度
木板B的速度 ⑤
当时,对B有
解得:,木板B做匀速运动 ⑥
设经过,AB速度相等,由
解得: ⑦
时,,物体A做匀减速运动,加速度大小
停下所用的时间 ⑧
木板B做匀减速运动,设加速度大小为
解得:
停下所用的时间 ⑨
整个过程中木板B运动的位移 ⑩
②0~4s,物体A的位移
物体A相对木板B向左滑动的位移大小
4s到最终停下,物体A的位移
A相对B向右滑动的距离
整个过程中物体A相对木板B滑动的位移大小
方向向右
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