题目内容
【题目】如图所示,t=0时一质量m=1 kg的滑块A在大小为10 N、方向与水平向右方向成θ=37°的恒力F作用下由静止开始在粗糙水平地面上做匀加速直线运动,t1=2 s时撤去力F; t=0时在A右方x0=7 m处有一滑块B正以v0=7 m/s的初速度水平向右运动。已知A与地面间的动摩擦因数μ1=0.5,B与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,取重力加速度大小g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。两滑块均视为质点,求:
(1)两滑块在运动过程中速度相等的时刻;
(2)两滑块间的最小距离。
【答案】(1)3.75s(2)0.875m
【解析】
(1)根据牛顿第二定律先求解撤去外力F前后时A的加速度以及B的加速度;根据撤去F之前时速度相等和撤去F之后时速度相等列式求解;(2)第一次共速时两物块距离最大,第二次共速时两物块距离最小;根据位移公式求解最小值.
(1)对物块A,由牛顿第二定律:;
对物体A撤去外力后:;
对物体B:
A撤去外力之前两物体速度相等时:,得t=1 s
A撤去外力之后两物体速度相等时:,得t′=3.75 s
(2)第一次共速时两物块距离最大,第二次共速时两物块距离最小,则:△x=x0+x2-x1;
得△x=0.875 m
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