如图所示,物体A的质量m=1kg,静止在光滑水平面上的平板车B的质量为M=0.5kg、长L=1m.某时刻A以向右的初速度v0滑上木板B的上表面,忽略物体A的大小,已知A与B之间的动摩擦因
◎ 题目
如图所示,物体A的质量m=1kg,静止在光滑水平面上的平板车B的质量为M=0.5kg、长L=1m.某时刻A以向右的初速度v0滑上木板B的上表面,忽略物体A的大小,已知A与B之间的动摩擦因数μ=0.2,取重力加速度g=10m/s2.试求: (1)现使B固定在地面上,令A在B上运动的末速度为v,试确定函数v(v0)的解析式,并大致画出v-v0图线. (2)若v0=4m/s,且B可在地面自由滑动,在A滑上B的同时,给B施加一个水平向右的恒定拉力F. ①假设F=5N,求物体A从开始运动到距离小车左端最远处所需时间; ②若要使A不至于从B上滑落,拉力F大小应满足什么条件? |
◎ 答案
(1)由运动学公式L=
得v=
因此有v=
大致如图(2m/s以外部分为双曲线的一部分). (2)①对A有μmg=maA…①得aA=μg=2 m/s2 木板B作加速运动,有F+μmg=MaB,…②得:aB=14 m/s2 两者速度相同时,有v0-aAt=aBt,得:t=0.25s ②物体A不从B 右端滑落的临界条件是A到达B的右端时,A、B具有共同的速度v1, 则:
又: |