长为5.25m轻质的薄木板放在水平面上,木板与水平面间的动摩擦因数为0.1,在木板的右端固定有一个质量为1kg的小物体A

长为5.25m轻质的薄木板放在水平面上,木板与水平面间的动摩擦因数为0.1,在木板的右端固定有一个质量为1kg的小物体A,在木板上紧邻A处放置另一质量也为1kg的小物体B,小物体B与木板间的动摩擦因数为0.2,A、B可视为质点,如图所示.当A、B之间的距离小于或等于3m时,A、B之间存在大小为6N的相互作用的恒定斥力;当A、B之间的距离大于3m时,A、B之间无相互作用力.现将木板、A、B从图示位置由静止释放,g取10m/s2,求:
(1)当A、B之间的相互作用力刚刚等于零时,A、B的速度;
(2)当B从木板上滑落时,A、B的速度;
(3)从开始到B从木板上滑落,A的位移.
jiekang007 1年前 已收到1个回答 举报

frankfunny 幼苗

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解题思路:(1)当A、B之间存在相互作用力时,对A和木板、B分别应用由牛顿第二定律,结合运动学公式可以求速度;(2)AB间作用力为零后,加速度发生改变,应用牛顿第二定律和运动学公式求速度;(3)从开始到B从木板上滑落,A的位移是两段位移的加和.

(1)当A、B之间存在相互作用力时
对A和木板,由牛顿第二定律有:
F-μ2mg-μ1•2mg=ma1
得:a1=2m/s2
对B,由牛顿第二定律有:
F-μ2mg=ma2得:a2=4m/s2
由运动学公式:L0=
1
2a1
t21+
1
2a2
t21其中L0=3m
得:t1=1s
故当A、B之间的相互作用力刚刚等于零时,A、B的速度分别为:
VA=a1t1=2×1=2m/s水平向右
VB=a2t1=4×1=4m/s水平向左
(2)当AB间的作用力为零后,对A和木板,由牛顿第二定律有;
μ2mg+μ1.2mg=ma′解得:a′=4m/s2
对B有:μ2mg=ma″解得:a″=2m/s2
由运动学公式:L-L0=VAt2−
1
2a
′t22+VBt2−
1
2a
″t22
解得:t2=0.5s或1.5s(舍去)
故当B从木板上滑落时,AB的速度分别为:

V′A=VA−a′t2=O
VB′=VB-a″t2=4-2×0.5=3m/s 水平向左
(3)从开始到B从木板上滑落,小物体A的位移:
S=
1
2
a1t21+
1
2a
′t22=0.5×2×12+0.5×4×0.52=1.5m 方向:水平向右
答:(1)当A、B之间的相互作用力刚刚等于零时,A、B的速度分别为2m/s,4m/s;
(2)当B从木板上滑落时,A、B的速度分别为0和3m/s;
(3)从开始到B从木板上滑落,A的位移1.5m.

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

考点点评: 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,关键理清放上木块后木板和木块的运动情况,抓住临界状态,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.

1年前

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