题目内容

4.如图所示,一质量为mB=2kg,长为L=6m的薄木板B放在水平面上,质量为mA=2kg的物体A(可视为质点)在一电动机拉动下从木板左端以v0=5m/s的速度向右匀速运动.在物体带动下,木板以a=2m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动,此时牵引物体的轻绳的拉力F=8N.已知各接触面间的动摩擦因数恒定,重力加速度g取10m/s2,则
(1)经多长时间物体A滑离木板?
(2)木板与水平面间的动摩擦因数为多少?

分析 (1)A做匀速直线运动,B做匀加速直线运动,根据两者的位移之差等于L,结合运动学公式求出物体A滑离木板的时间.
(2)A受力平衡,求出AB之间的摩擦力,再隔离对B分析,根据牛顿第二定律求出木板与水平面间的动摩擦因数.

解答 解:(1)设经t0时间物体A滑离木板,则对A:xA=v0t0
对木板B:xB=$\frac{1}{2}$at02
xA-xB=L
代入数据解得:t0=2s(另解舍去).
(2)A在B上滑动时,A匀速运动,则FfAB=F.
设地面对B的滑动摩擦力为FfB1,则由牛顿第二定律得:FfAB-FfB1=mBa,
FfB1=μFN,
FN=(mA+mB)g
代入数据可解得:μ=0.1.
答:(1)经2s时间物体A滑离木板;
(2)木板与水平面间的动摩擦因数为0.1.

点评 解决本题的关键理清A、B在整个过程中的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解,难度中等.

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