题目内容
【题目】如图所示,在一倾角为37°的足够长的光滑斜面底端固定有挡板P,一个长木板A和物块B静止在斜面底端,mA=1kg,mB=3kg,初始时刻,物块B在长木板A的最下端,现在给物块B沿斜面向上的初速度,物块 B 可看成质点,g=10m/s2。则:
(1)当B获得一个速度后,若要木板 A 也能沿斜面向上运动,则 A、B之间的动摩擦因数需满足什么条件?
(2)若B的初速度为16m/s,动摩擦因数为0.5,要使物块B不从木板上端滑下来,木板的长度至少为多少?
(3)在满足(2)的条件下,木板沿斜面上升的最大距离为多少?
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
考查运动学公式的应用,牛顿第二定律。
(1)若要木板A也能沿斜面向上运动,则AB间的摩擦力应满足:
解得;
(2)要使B不从长木板滑下,则长木板长度至少要满足两物体公共速时,B刚好滑到长木板上端,对A
解得
对B
解得
联立各式解得:
,,,
解得木板的长度至少为
(3)达到共速后,AB两物体保持相对静止,无摩擦力,一起向上做匀减速运动:
解得,方向沿斜面向下,设共速后还能上升的位移为x,则:
解得
所以A能上升的最大高度为:
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