题目内容
如图所示,小物体A(可看做质点)的质量为m=2 kg,木板B长L=l m,质量M=3 kg,开始两物体静止,B放在水平面上且A位于B的最右端,现用F=24 N的水平拉力拉着轻质滑轮水平向左运动,不计一切摩擦,则经过一段时间t,求:
(1)A滑到B的最左端时A的速度及此过程拉力F所做的功;
(2)若经过时间
时撤去轻质滑轮和力F而用另一个力F0水平向右作用于A,要确保A不从B的左端滑出,求力F0应满足什么条件?
(1)A滑到B的最左端时A的速度及此过程拉力F所做的功;
(2)若经过时间
解:(1)由牛顿第二定律知:在绳拉力作用下A、B两物体的加速度分别为:

由题意知
,代入数值得t=1s
所以A滑到B的最左端时A、B的速度分别为vA=aAt=6 m/s、vB=aBt=4 m/s
由功能关系知外力F所做功为
(2)经t/2撤去力F时,A相对B发生的位移为:
此时A、B的速度分别为v1=3 m/s、v2=2 m/s
要确保A不从B的左端滑出,则A滑至B的左端时速度正好与B相等,取B为参考系有
,代入数据有
故F0至少为
由题意知
所以A滑到B的最左端时A、B的速度分别为vA=aAt=6 m/s、vB=aBt=4 m/s
由功能关系知外力F所做功为
(2)经t/2撤去力F时,A相对B发生的位移为:
此时A、B的速度分别为v1=3 m/s、v2=2 m/s
要确保A不从B的左端滑出,则A滑至B的左端时速度正好与B相等,取B为参考系有
故F0至少为
练习册系列答案
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