质量ma=3kg的物体A和质量mb=2kg的物体B紧靠着放在光滑水平面上

质量ma=3kg的物体A和质量mb=2kg的物体B紧靠着放在光滑水平面上
A在B左边,从某一时刻t=0时起,对B施加向右的水平恒力F2=4N,同时对A施加向右的水平力F1,当t=0时,F1=24N,之后F1=24-2t,那么2秒末两物体的加速a=?从t=0起,经过多少秒,两物体分离?
tzhses 1年前 已收到1个回答 举报

江上舟人 幼苗

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t = 0 时, F2 自身能给 B 的加速度为 4/2 = 2 [m/s^2]
F1 能给 A 的加速度为 24/3 = 8 [m/s^2]
但 A 在 B 左, A 不能超越 B, AB 之间存在作用力与反作用力对 T, T'.因此, 整个系统 AB 将按同样的加速度 (F1+F2)/(Ma+Mb)
而当 F1 给 A 提供的加速度开始小于等于 F2 给 B 提供的加速度时, 由于之前 A, B 一直同速度、同加速度运动,此时 A 将开始落后于 B 造成 A, B 分离.此时,
F1 = 4/2*3 = 6 [N]
F1 = 24 - 2t
t = (24 - 6)/2 = 9 [s]
即从 t = 0 开始,经过 9s 后两物体分离
t = 2 时,
A 受力 F1 = 24 - 4 = 20 [N]
B 受力 F2 = 4 [N]
A, B 靠在一起可以看作一个物体,因此可以从整体上计算共同的加速度为 a = (20 + 4)/5 = 4.8 [m/s^2]
如果非要用受力分析:
(F1 - T)/Ma = a
(T' + F2)/Mb = a
T = T', 带入 F1 = 24 - 4 = 20, F2 = 4, Ma = 3, Mb = 2
即:
20 - T = 3a
T + 4 = 2a
两式相加得,24 = 5a, a = 4.8 [m/s^2]

1年前

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