如图所示，在足够长的光滑水平面上，放置一长为L=1m、质量为m1=0.5kg的木板A，一质量为m2=1kg的小物体B以初速度υ0=4m/s滑上A的上表面，A与B之间的动摩擦因数为μ=0.2，g=10

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示，在足够长的光滑水平面上，放置一长为L=1m、质量为m1=0.5kg的木板A，一质量为m2=1kg的小物体B以初速度υ0=4m/s滑上A的上表面，A与B之间的动摩擦因数为μ=0.2，g=10m/s2；
（1）当B刚从A上滑落时，A、B的速度分别是多大？
（2）为使B不从木板A的右端滑落，当B滑上A时，在A的右端始终施加一个水平向右的恒力F，求F的大小应满足的条件．
魔方格

◎ 答案

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木板 知识点 足够 施加 大小
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    A的加速度a1=
    μm2g
    m1
    =4m/s2
    B的加速a2=μg=2m/s2
    由位移关系有L=v0t-
    1
    2
    a2t2-
    1
    2
    a1t2    代入数值解得：t=1s或
    1
    3
    s    ．
    当t=1s时v1=a1t=4m/s      v2=v0-a2t=2m/s 
    v1＞v2不合题意舍去
    ∴t=
    1
    3
    s        v1=a1t=
    4
    3
    m/s         v2=v0-a2t=
    10
    3
    m/s      
    答：当B刚从A上滑落时，A、B的速度分别是
    4
    3
    m/s    、
    10
    3
    m/s    ．
    （2）当B经过时间t运动至A的最右端时，若A、B具有共同速度v，则此时所施加的恒力F有最小值．此过程中A做匀加速运动的位移s=
    v
    2
    t    ①
    B做匀减速运动的位移L+s=
    v0+v
    2
    t    ②
    A、B的加速度分别为a1=
    v
    t
    ③
    a2=
    μm2g
    m2
    =μg    ④
    又v=v0-a2t⑤
    联立①～⑤，代入数据解得v=3m/s   t=0.5s    a1=6m/s2
    以A为研究对象，根据牛顿第二定律有Fmin+μm2g=m1a1
    解得Fmin=1N   故F≥1N
    答：F的大小应满足的条件F≥1N．
    如图所示，一质量为m、带电量为q的物体处于场强按E=E0-kt（E0、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向）变化的电场中，物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ，当t=0时刻物体处于静止
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