题目内容
一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央.桌布的一边与桌的AB边重合,如图3-1-5所示.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,加速度方向是水平的且垂直于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)图3-1-5
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,盘的加速度为a1,由牛顿第二定律有:μ1mg=ma1.桌面的桌布抽出后,圆盘将在桌面上做匀减速运动,以a2表示它的加速度的大小,有μ2mg=ma2.设盘刚离开桌布时的速度为v1,移动的距离为x1,离开桌布后在桌面上再运动距离x2后便停下,有:v12=2a1x1,v12=2a2x2.盘没有从桌面上掉下的条件是:x1+x2≤l.设桌布从盘下抽出所经历时间为t,在这段时间内桌布移动的距离为x,有:x=at2,x1=a1t2,而x=l+x1,
由以上各式解得a≥μ1g.
答案:a≥μ1g
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