题目内容
【题目】如图,光滑固定斜面上有一楔形物体A。A的上表面水平,A上放置一物块B。已知斜面足够长、倾角为θ,A的质量为M,B的质量为m,A、B间动摩擦因数为μ(μ<),最大静擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平推力。求:
(1)物体A、B保持静止时,水平推力的大小F1;
(2)水平推力大小为F2时,物体A、B一起沿斜面向上运动,运动距离x后撒去推力,A、B一起沿斜面上滑,整个过程中物体上滑的最大距离L;
(3)为使A、B在推力作用下能一起沿斜面上滑,推力F应满足的条件。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
先以AB组成的整体为研究的对象,得出共同的加速度,然后以B为研究的对象,结合牛顿第二定律和运动学公式联合求解,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。
(1) A和B整体处于平衡状态,则
解得:;
(2) A和B整体上滑过程由动能定理有
解得:;
(3) A和B间恰好不滑动时,设推力为F0,上滑的加速度为a,A对B的弹力为N
对A和B整体有
对B有:
解得:
则为使A、B在推力作用下能一起沿斜面上滑,推力应满足的条件
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