题目内容

3.如图所示,长为L=1.6m的木板B静止于光滑水平面上,物体A(可视为质点)放在B的最左端,已知A、B的质量mA=mB=1.0kg,A、B之间的动摩擦因数μ=0.2,从t=0时,对木块A施加F=6.0N水平向右的恒定拉力,使A在B上滑动;t1=1.0s时撤去拉力F,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)在0~t1时间内,A、B的加速度各多大;
(2)在t1时刻,A的速度和对地位移大小(此时A未从B上滑下);
(3)试通过分析,A能否从B上滑出?若能滑出,求A离开B板时的瞬时速度;若不能滑出,A停在B板上何处?

分析 (1)根据牛顿第二定律求得加速度;
(2)根据速度时间公式和位移时间公式求得位移;
(3)利用运动学公式分别求得在A加速阶段和减速阶段AB发生的相对位移即可判断

解答 解:(1)对A受力分析,由牛顿第二定律可知:F-μmAg=mAaA,
代入数据解得:${a}_{A}=4m/{s}^{2}$
对B:μmAg=mBaB,
代入数据解得:${a}_{B}=2m/{s}^{2}$
(2)t1时刻A的速度为:vA=aAt1=4×1m/s=4m/s
通过的位移为:${x}_{A}=\frac{1}{2}{{a}_{A}t}_{1}^{2}=\frac{1}{2}×4×{1}^{2}m=2m$
(3)tt1时刻B的速度为:vB=aBt1=2m/s,
通过的位移为:${x}_{B}=\frac{1}{2}{{a}_{B}t}_{1}^{2}=1m$
在t1时间内AB发生的相对位移为:△x1=xA-xB=1m
撤去外力后,A做减速运动,加速度大小为:$a{′}_{A}=\frac{μ{m}_{A}g}{{m}_{A}}=2m/{s}^{2}$
经过时间t达到共同速度,则有:v=vA-a′At=vB+aBt,
解得:t=0.5s,v=3m/s
在0.5s内A前进的位移为:$△{x}_{A}=\frac{4+3}{2}×0.5m=\frac{7}{4}m$
B前进的位移为:$△{x}_{B}=\frac{2+3}{2}×0.5m=\frac{5}{4}m$
此过程发生的相对位移为:△x′=△x′A-△x′B=0.5m
故总共发生的相对位移:△x总=△x+△x′=1.5m<1.6m,不会滑落,停在距B点左端1.5m处
答:(1)在0~t1时间内,A、B的加速度各为4m/s2和2m/s2;
(2)在t1时刻,A的速度为4m/s,对地位移大小为1m;
(3)不能滑出,A停在B板距B点左端1.5m处

点评 对于木块在木板上运动这类问题主要正确分析二者之间的摩擦力方向,弄清它们的运动形式,进一步根据它们相对位移关系求解.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网