题目内容
【题目】如图所示,质量均为m的物块A和木板B静止叠放在水平地面上,右边缘对齐.B的长度为L,A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ.敲击B,B立即获得水平向右的初速度,当A、B速度相等时左边缘恰好对齐,最终A、B静止.物块A可视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.求:
(1)敲击B后,A立即获得的加速度大小;
(2)A、B左边缘对齐时B的速度大小与B的初速度大小的比值;
(3)整个运动过程中,摩擦所产生的内能.
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【答案】(1) μg (2)
;1:4 (3) 4μmgL
【解析】
(1)敲击B后,A在摩擦力作用下向右做加速运动,有:
μmAg=mAaA
解得:
aA=μg
(2)B被敲击后向右做减速运动,有:
μmAg+μ(mA+mB)g=mBaB
解得:
aB=3μg
从B开始运动至A、B达到共同速度的过程中,有:
v0-aBt=aAt
解得:
t=![]()
A、B的共同速度:
v=aAt=![]()
则
v:v0=1:4
(3)在B开始运动至A、B达到共同速度的过程中,有:
xB=
t
xA=
t
且
xB-xA=L
解得:
v0=![]()
A、B速度相等后共同做减速运动直至停止,在整个运动过程中,摩擦所产生的内能等于木板B的初动能,有:
Q=![]()
解得:
Q=4μmgL
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