如图所示,长L=1m,质量M=1kg的木板A静止在光滑水平面上,在A的左端点有一质量也为m=1kg的木块B(可视为质点).现以水平力F=20N作用于B,使B由静止开始运动.已知B与A间的动摩擦

◎ 题目

如图所示,长L=1m,质量M=1kg的木板A静止在光滑水平面上,在A的左端点有一质量也为m=1kg的木块B(可视为质点).现以水平力F=20N作用于B,使B由静止开始运动.已知B与A间的动摩擦因数=0.5,要使B恰好运动到A的右端点但不掉下来,F只能作用多长时间?(g=10m/s2)(结果可用根式表示).
魔方格

◎ 答案

在F作用的时间t内,根据动量定理得
     对B:(F-μmg)t=mv1  ①
     对A:μmgt=Mv2        ②
此过程中B相对于A的位移大小为S=SB-SA=
v1
2
t
-
v2
2
t
   ③
要使B恰好运动到A的右端点但不掉下来时,两物体的速度相等,设为v.
对F撤去后过程,根据动量守恒定律得
    mv1+Mv2=(M+m)v   ④
根据能量守恒定律得
   μmg(L-S)=
1
2
m
v21
+
1
2
M
v22
-
1
2
(M+m)v2
   ⑤
联立上述五式得
    t=

10
10
s

答:要使B恰好运动到A的右端点但不掉下来,F只能作用

10
10
s

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,长L=1m,质量M=1kg的木板A静止在光滑水平面上,在A的左端点有一质量也为m=1kg的木块B(可视为质点).现以水平力F=20N作用于B,使B由静止开始运动.已知B与A间的动摩擦…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的速度与时间的关系】,【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【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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