题目内容

一小圆盘静止在桌布上,位于水平桌面的中央,桌布的一边与桌的AB边重合.已知盘与桌布间的动摩擦因数为μ1,盘与桌面间的动摩擦因数为μ2.现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度的方向是水平的且垂直AB边.若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么?(以g表示重力加速度)

见分析
【试题分析】
【解析】  设圆盘的质量为m,桌长为l,在桌布从圆盘下抽出的过程中,盘在布上做匀加速直线运动,设其加速度为a1,根据牛顿第二定律有μ1mg=ma1,即a11g.
桌布抽出后,盘在桌面上做匀减速直线运动,设其加速度为a2,有μ2mg=ma2,即a22g.
设盘刚离开桌布时的速度为v1,移动的位移为x1,离开桌布后再运动距离x2后停下,有
=2a1x1=2a2x2
盘没有从桌面上掉下的条件是x2l-x1.
设桌布从盘下抽出所用时间为t,在这段时间内桌布移动的距离为x,有
x=at2
x1a1t2
而                 x=l+x1
由以上各式解得 a≥μ1g.
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