题目内容
如图16所示,水平面上放有质量均为m=1kg的物块A和B(均视为质点),A、B与地面的动摩擦因数分别为μ1=0.4和μ2=0.1,相距L=0.75 m.现给物块A一初速度v0使之向物块B运动,与此同时给物块B一个F=3 N水平向右的力使其由静止开始运动,取g=10 m/s2.若要使A能追上B,求v0应满足什么条件?
解:
如图所示,设物块A经过时间t追上物块B,
对A:
μ1mg=maA,(2分)
对B:
F-μ2mg=maB,(2分)
∵m=1kg,μ1=0.4,μ2=0.1,F=3N,
∴aA=4m/s2,aB=2m/s2.
A、B的位移分别为
xA=v0t-aAt2,(1分)
xB=aBt2,(1分)
恰好追上的条件为A追上B时A、B速度相等,有
v=v0-aAt,(1分)
v=aBt,(1分)
xA-xB=L,(1分)
联立各式并代入数据解得:t=0.5s,v0=3m/s,
v0应满足的条件:v0≥3m/s.(1分)
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