题目内容

(09年潮南区期末)(17分)物体A的质量,静止在光滑水平面上的木板B的质量为、长,某时刻A的初速度滑上木板B的上表面,为使A不致于从B上滑落,在A滑上B的同时,给B施加一个水平向右的拉力F,若AB之间的动摩擦因数,试求拉力F应满足的条件。(忽略物体A的大小)

解析:物体A滑上木板B以后,作匀减速运动,加速度

 

    ①-----------------------------(1分)

 

木板B作匀加速运动,设加速度为,由牛顿第二定律,有:

 

     ②----------------------------------(2分)

 

A不从B的右端滑落的临界条件是A到达B的右端时AB具有共同的速度

 

由位置关系,有     ③----------------------------(2分)

 

运动时间相等,有     ④-------------------------------(2分)

 

由①③④式,可得 ⑤------------------------(1分)

 

由②⑤式,得

 

   ⑥----------------------------(2分)

 

代入数值,得----------------------------------------(1分)

F<1N,则A滑到B的右端时,速度仍大于B的速度,于是将从B上滑落,所以F必须大于等于1N

 

F较大时,在A到达B的右端之前,就与B具有相同的速度,之后,A必须相对B静止,才能不会从B的左端滑落。-------------------------------(1分)

 

A相对B静止时,由牛顿第二定律

 

对A、B的整体,设加速度为,有----------(1分)

 

对A有---------------------------------------(1分)

 

联立解得  ---------------------------------------(1分)

 

F大于3NA就会相对B向左滑下。-----------------------(1分)

 

使A不致于从B上滑落,力F应满足的条件是:-------(1分)

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