题目内容
【题目】如图所示,在光滑水平面上有一段质量不计,长为6m的绸带,在绸带的中点放有两个紧靠着可视为质点的小滑块A、B,现同时对A、B两滑块施加方向相反,大小均为F=12N的水平拉力,并开始计时。已知A滑块的质量mA=2kg,B滑块的质量mB=4kg,A、B滑块与绸带之间的动摩擦因素均为μ=0.5,A、B两滑块与绸带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计绸带的伸长,求:
(1)t=0时刻,A、B两滑块加速度的大小;
(2)0到3s时间内,滑块与绸带摩擦产生的热量。
【答案】(1);(2)30J
【解析】
(1)A滑块在绸带上水平向右滑动,受到的滑动摩擦力为,
水平运动,则竖直方向平衡:,;解得: ——①
A滑块在绸带上水平向右滑动,0时刻的加速度为 ,
由牛顿第二定律得:——②
B滑块和绸带一起向左滑动,0时刻的加速度为
由牛顿第二定律得:——③;
联立①②③解得:,;
(2)A滑块经滑离绸带,此时滑块发生的位移分别为和
代入数据解得:,,
2秒时A滑块离开绸带,离开绸带后A在光滑水平面上运动,B和绸带也在光滑水平面上运动,不产生热量,3秒时间内因摩擦产生的热量为:
代入数据解得:。
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