题目内容
【题目】如图所示,质量分别为mA=l kg、mB=3 kg的物块A、B置于足够长的水平面上, 在水平推力F作用下一起由静止开始向右做匀加速运动,加速度a=2m/s2.已知A、B与水平面间的动摩擦因数分别为μA=0.2、μB= 0.1,取g=10 m/s2.求:
(1)物块A对物块B的作用力;
(2)水平推力F的大小;
(3)某时刻A、B的速度为v=2m/s,此时撤去水平推力F,求撤去推力后物块A、B间的最大距离
【答案】(1) F′= 9N ,方向水平向右 (2) 13 N (3) 1 m
【解析】
(1)以物块B为研究对象,根据牛顿第二定律求解物块A对物块B的作用力大小;
(2)整体由牛顿第二定律求解水平推力F的大小;
(3)根据牛顿第二定律求出二者减速运动的加速度大小,根据位移速度关系求解运动的位移,最后求出物块A、B间的最大距离;
(1)设物块A对物块B的作用力大小为,以物块B为研究对象,则:,代入数据解得:,方向水平向右;
(2)设物块A、B一起做匀加速运动的加速度为a,则由牛顿第二定律得:,代入数据解得:
方向与加速度的方向相同,即方向水平向右;
(3)撤去水平力F后,物块A、B都做匀减速运动,设它们的加速度分别为,则根据牛顿第二定律可得:,,
代入数据解得:,,
物块A运动的位移为:,
物块B运动的位移为:,
物块A、B间的最大距离为:。
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