如图所示,在光滑水平地面上静放着质量mA=2kg的滑块A(可看成质点)和质量mB=4kg、长L=6m的薄板B.设A、B间动摩擦因数为μ=0.2,且A、B之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等

◎ 题目

如图所示,在光滑水平地面上静放着质量mA=2kg的滑块A(可看成质点)和质量mB=4kg、长L=6m的薄板B.设A、B间动摩擦因数为μ=0.2,且A、B之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.因向B板施加水平拉力F=20N,F作用2s后撤去F,取g=10m/s2.求:
(1)拉力F所做的功.
(2)薄板B在水平地面上运动的最终速度.
魔方格

◎ 答案

(1)设力F作用时A、B相对静止地一起运动,
则它们的共同加速度a=
F
mA+mB
=
20
(2+4)
m/s2=3.3m/s2

而B对A最大静摩擦力使A产生的加速度aA=
μmAg
mA
=μg=0.2×10m/s2=2m/s2

∵aA<a,故开始时A、B间发生相对运动
对于B:根据牛顿第二运动定律有 F-μmAg=mBaB
则B的加速度aB=
F-μmAg
mB
=
20-0.2×2×10
4
m/s2=4m/s2

若B板足够长,t=2s时A、B对地位移:SA=
1
2
aAt2=
1
2
×2×22m=4m

SB=
1
2
aBt2=
1
2
×4×22m=8m

则A、B间相对位移△S=SB-SA=8m-4m=4m<L=6m
说明t=2s时,撤去外力F时A未到达B的末端,
所以拉力做的功为:W=F?SB=20×8J=160J
(2)力F撤消瞬间,滑块A的速度 υA=aAt=2×2m/s=4m/s
板B的速度  υB=aBt=4×2m/s=8m/s
在t=2s后,滑块A作初速度为υA=4m/s、aA=2m/s2的匀加速直线运动;板B作初速度为υB=8m/s、aB=
μmAg
mB
=
0.2×2×10
4
=1m/s2
的匀减速直线运动;
判断A、B能否以共同速度运动:
t=2s时A离B的末端SAB=6m-4m=2m,设A不会从B的末端滑出,且到达末端时与A有共同速度υ,从t=2s到达共同速度期间A、B间相对位移为S则:μmAgS=
1
2
mA
  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐
某质点的位移随时间的变化关系式x=4t-2t2,x与t的单位分别是m和s。则该质点的初速度和加速度分别是[]A.4m/s和-2m/s2B.0和2m/s2C.4m/s和-4m/s2D.4m/s和0
某质点的位移随时间的变化关
一物体做匀加速直线运动,初速度为1m/s,加速度为1m/s2。求:物体在第5s内的位移是多少?
一物体做匀加速直线运动,初
在平直公路上,自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时同时经过某一个路标,它们的位移xm随时间ts变化的规律为:汽车为,自行车为,则下列说法正确的是[]A.汽车作减速直线运动,
在平直公路上,自行车与同方
一初速度为6m/s做直线运动的质点,受到力F的作用产生一个与初速度方向相反、大小为2m/s2的加速度,当它的位移大小为3m时,所经历的时间可能为[]A.B.C.sD.s
一初速度为6m/s做直线运动的
如图所示,有一块木板静止在光滑而且足够长的水平面上,木板的质量为M=4kg,长为L=1.4m,木板右端放着一个小滑块,小滑块质量m=1kg,其尺寸远小于L,小滑块与木板间的动摩擦
如图所示,有一块木板静止在