Question

【题目】物体A的质量，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为、长。某时刻A以向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力。忽略物体A的大小，已知A与B之间的动摩擦因数，取重力加速度，试求：

（1）若，物体A在小车B上相对小车B滑行的时间和最大距离；

（2）如果要使A不至于从B上滑落，拉力F的大小应满足的条件。

Answer 1

【答案】（1），

（2）

【解析】（1）物体A滑上木板B以后，做匀减速运动，由牛顿第二定律得：，

木板B做匀加速运动，由牛顿第二定律得：

代入数据解得：

两者速度相同时：

即

解得：

A滑行距离：

B滑行距离：

代入数据解得，最大距离：

（2）物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时，A．B具有共同的速度，则

又

代入数据解得：

由牛顿第二定律得：

解得：

若，则A滑到B的右端时，速度仍大于B的速度，于是将从B上滑落，所以F必须大于等于。

当F较大时，在A到达B的右端之前，就与B具有相同的速度，之后，A必须相对B静止，才不会从B的左端滑落．由牛顿第二定律得：

，

若F大于，A就会相对B向左滑下。综上所述，力F应满足的条件是：