物体A的质量M=1kg,静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m=0.5kg、长L=1m。某时刻A以v0=4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面,在A滑上B的同时,给B施加一个水平向右的拉力。

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

物体A的质量M=1kg,静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m=0.5kg、长L=1m。某时刻A以v0=4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面,在A滑上B的同时,给B施加一个水平向右的拉力。忽略物体A的大小,已知A与B之间的动摩擦因数μ=0.2,取重力加速度g=10m/s2.试求:

(1)若F=5N,物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离;
(2)如果要使A不至于从B上滑落,拉力F大小应满足的条件。

◎ 答案

(1)△s= SA- SB=0.5m(2)力F应满足的条件是:

◎ 解析

(1)物体A滑上木板B以后,作匀减速运动,有μmg =maA 得aA=μg="2" m/s2   
木板B作加速运动,有F+μmg=MaB,得:aB="14" m/s2                        
两者速度相同时,有V0-aAt=aBt,得:t=0.25s                               
A滑行距离:SA=V0t-aAt2/2=15/16m                                       
B滑行距离:SB=aBt2/2=7/16m                                             
最大距离:△s= SA- SB=0.5m                                             
(2)物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时,A、B具有共同的速度v1,则:
………③                                          
又:……………④                                        
由、③、④式,可得:                                      
再代入②式得:                                     
若F<1N,则A滑到B的右端时,速度仍大于B的速度,于是将从B上滑落,所以F必须大于等于1N。                                                         
当F较大时,在A到达B的右端之前,就与B具有相同的速度,之后,A必须相对B静止,才不会从B的左端滑落。即有:         
所以:                                                        
若F大于3N,A就会相对B向左滑下。
综上:力F应满足的条件是:
本题考查的是牛顿第二定律的应用问题,首先根据牛顿第二定律解出A滑上B时各自的加速度,进而解出最大距离;再根据物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时A、B具有共同的速度,解出B的加速度,从而求出拉力F的范围;

◎ 知识点

    专家分析,试题“物体A的质量M=1kg,静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m=0.5kg、长L=1m。某时刻A以v0=4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面,在A滑上B的同时,给B施加一个水平向右的拉力。…”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。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐