题目内容
【题目】如图所示,地面不光滑,大小可忽略的铁块A静止放在木板B的最左端,
,
。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知木板B与地面间的动摩擦因数
,铁块A与木板B之间的动摩擦因数
,取
现给A施加一个水平向右的力
其大小随时间关系如图所示。假设木板B足够长,A始终没有滑下来。则:
![]()
物块A在木板B上滑行的时间;
在地面上滑行的总路程;
试通过分析与计算,在图中作出A受到的摩擦力f随时间t变化的图象。
【答案】(1)
;(2)
;(3)如图。![]()
【解析】
与B之间的最大静摩擦力:![]()
若力F恒为4N,A、B具有共同的加速度,对整体:![]()
解得:
方向水平向右。
对B:![]()
可得:![]()
说明假设是正确的,开始时二者一起做加速运动。
二者的末速度:![]()
若力F恒为8N时,
对A:![]()
解得:![]()
对B:![]()
解得:![]()
则2s末A的速度:![]()
B的速度:![]()
撤去拉力后A做减速运动,B继续做加速运动,B的加速度不变,对A:![]()
代入数据可得:![]()
设结合是
二者速度相等,则:![]()
解得:![]()
此后二者沿水平方向只受到地面得摩擦力,若二者一起减速,
则:![]()
可得:![]()
此时A与B之间的摩擦力:![]()
可得:
可知假设成立
所以A相对于B滑动的时间:![]()
的运动分4段:![]()
第二段与第三段的加速度相等,则:![]()
第三段后B的速度:![]()
B最后与A一起减速,末速度为0,则:![]()
所以B为总位移:![]()
第1s当
N时,系统没有被拉动,是静摩擦力等于3N。
第2s当
N时,A与B之间的摩擦力为滑动摩擦力,等于
二者之间的摩擦力仍然为4N,此后摩擦力为
,等于1N,时间:![]()
在图中作出A受到的摩擦力f随时间t变化的图象如图:
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