题目内容

    (08年广东五市联考)(15分)物体A的质量m1=1kg,静止在光滑水平面上的木板B的质量为m2=0.5kg、长L=1m,某时刻A以v0=4m/s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A与B之间的动摩擦因数µ=0.2,试求拉力F大小应满足的条件。(忽略物体A的大小,取重力加速度g=10m/s2)

       

解析:

物体A滑上木板B以后,作匀减速运动,加速度为:

 

aA=µg…………①(1分)

 

       木板B作加速运动,有:

 

F+µm1g=m2aB…………②(2分)

 

物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时,A、B具有共同的速度v1,则:

 

………③(2分)

 

又: ……………④(1分)

 

由、③、④式,可得:aB=6(m/s2)(2分)

 

再代入②式得: F= m2aB―µm1g=1N(2分)

 

若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。

 

当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,才不会从B的左端滑落。即有:F=(m+m)a,µm1g =m1a   (2分)

 

所以:F=3N(1分)

 

若F大于3N,A就会相对B向左滑下。

 

  综上:力F应满足的条件是: 1N≤F≤3N(2分)

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