问题 计算题

如图所示,光滑的水平面上有一长L=2m,质量 M=2kg的平板车B。质量m=2 kg的物体A放在B的最右端。开始时AB处于静止状态,某时刻起对B施加一水平向右的拉力F,F随时间的变化如图所示。(忽略物体A的大小,已知A与B之间的动摩擦因数为μ=0.2,取重力加速度g=10 m/s2.)试求:物体A经多长时间滑离平板车B。

答案

6s

在0-4s内,AB保持相对静止一起向右做匀加速直线运动,设t1=4s时,两者的速度为V。

对AB整体有:F1=(M+m)a

由v=at1有:

V=1×4m/s=4m/s

4s后,力变为F2=10N,AB间出现相对滑动

对A有:f =µmg=mam

am=µg=2m/s2

对B有:F2-µmg =MaM

aM=3m/s2

设t2内物体A经过的位移为xA,平板车B经过的位移xB,A要滑离B则有:

对A有:      

对B有:     

可解得:t2=2s

A滑离B的时间为t=t1+t2=6s

选择题
判断题