题目内容

如图所示,长度L=1.0m的长木板A静止在水平地面上,A的质量m1=1.0kg,A与水平地面之间的动摩擦因数μ1=0.04.在A的右端有一个小物块B(可视为质点).现猛击A左侧,使A瞬间获得水平向右的速度υ=2.0m/s.B的质量m2=1.0kg,A与B之间的动摩擦因数μ2=0.16.取重力加速度g=10m/s2
(1)求B在A上相对A滑行的最远距离;
(2)若只改变物理量υ、μ2中的一个,使B刚好从A上滑下.请求出改变后该物理量的数值(只要求出一个即可).

【答案】分析:(1)分别对A、B受力分析,求出加速度,根据运动学公式求出速度相等时的时间,再求相对位移;
(2)先根据位移时间公式得出相对位移的一般表达式,然后再分情况讨论.
解答:解:(1)A、B在水平方向的受力情况如答图所示.

A受地面的摩擦力的大小Ff11( m1+m2) g
A、B之间摩擦力的大小Ff22m2 g
以初速度υ的方向为正方向
A的加速度  
B的加速度  
经时间t,A的速度  υ1+a1t
A的位移  
B的速度  υ2=a2t
B的位移  
当υ12时,B相对A静止
解得       x1-x2=0.5 m
即B在A上相对A滑行的最远距离为0.5m.
(2)要使B刚好从A上滑下,即当υ12时,有
x1-x2=L
解得           
(i)只改变υ,解得m/s=2.8 m/s;
(ii)只改变μ2,解得μ2=0.06.
答:(1)B在A上相对A滑行的最远距离为0.5m;
(2)当只改变υ为2.8 m/s;或只改变μ2为0.06时,使B刚好从A上滑下.
点评:本题关键根据牛顿第二定律求出各个物体的加速度,然后根据运动学公式结合临界条件列式分析求解.
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