如图所示,物块B叠放在木块A上,它们一起静止在水平地面上.已知木块A质量为1Kg,上表面长度l=2m,上表面与水平地面的高度差h=1.25m,下表面与地面之间的动摩擦因数μ1=0.4.

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,物块B叠放在木块A上,它们一起静止在水平地面上.已知木块A质量为1Kg,上表面长度l=2m,上表面与水平地面的高度差h=1.25m,下表面与地面之间的动摩擦因数μ1=0.4.物块B的质量为0.5Kg,A、B之间的动摩擦因数μ2=0.2.某时刻起,对A施加一个水平拉力F=13N,使A、B水平向右运动.设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力,g=10m/s2.并且把B看成质点.其它所有阻力均不计.试求:
(1)B从A上滑落需要经历的时间;
(2)B的落地点与A的左端的水平距离.

◎ 答案

对B分析:Fmax2mBg=mBa
得:a=2m/s2
对AB整体:F-μ1(mA+mB)g=(mA+mB)a
解得:F=9N
故如果F=13N,AB不能一起做匀加速直线运动.
(1)对A受力分析,由牛顿第二定律可得:F-μ1(mA+mB)g-μ2mBg=mAaA
代入数据,解得:aA=6m/s2
对B受力分析,由牛顿第二定律可得:
μ2mBg=mBaB
解得:aB=2m/s2
设B滑到A的末端所需的时间为t1,在此时间内A的位移:xA=
1
2
aA
t21

B的位移:xB=
1
2
aB
t21

且:xA-xB=l ③
联立①②③式,可解得:t1=1s;
(2)B从A上滑落后,A继续做匀加速运动,B做平抛运动
对B:竖直方向上:h=
1
2
gt2

可得:t=0.5s
水平方向上,xB′=vBt
由(1)可得:vB=aBt1=2m/s
解得:xB′=1m
对A分析:F-μ1mAg=mA
a′A

解得:aA′=9m/s2
A在B做平抛运动过程中的位移:xA′=vAt+
1
2
aAt2

又由(1)知:vA=aAt1=6m/s
解得:xA′=4.125m
B落地时,落地点与A的左端的水平距离:X=xA′-xB′=4.125-1=3.125m
答:(1)B从A上滑落需要经历的时间为1s;
(2)B的落地点与A的左端的水平距离为3.125m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,物块B叠放在木块A上,它们一起静止在水平地面上.已知木块A质量为1Kg,上表面长度l=2m,上表面与水平地面的高度差h=1.25m,下表面与地面之间的动摩擦因数μ1=0.4.…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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