问题
问答题
如图所示,水平桌面右端固定一光滑定滑轮,O点到定滑轮的距离s=0.5m,当用竖直向下的力将质量m=0.2kg的木块A按住不动时,质量M=0.3kg的重物B刚好与地面接触(对地面无压力),木块与桌面间的动摩擦因数为0.5.然后将木块A拉到P点,OP间的距离为h=0.5m,待B稳定后由静止释放,g取10m/s2.求:
(1)木块A按住不动时所受摩擦力;
(2)木块A由静止释放后运动到O点时的速度大小;
(3)通过计算说明木块A是否会撞到定滑轮?若不会撞上请求出最终木块A停在距定滑轮多远的地方;若会撞上,请定性说出两种避免撞上的解决方案.

答案
(1)木块A按住不动时所受摩擦力为静摩擦力,由平衡条件得f=T=Mg=3N,方向水平向左
(2)在B下落至地面前,据动能定理,有
Mgh-μmgh=
(M+m)v2,1 2
得v=
=2m/s 2(Mgh-μmgh) M+m
(3)在B落地后,A运动到停下来,设B继续向右滑行距离为s′时停下,则据动能定理,有
-μmgs′=0-
mv2 1 2
得 s′=
=0.4m<0.5m v2 2μg
所以木块A不会撞到定滑轮,最终木块A停在距定滑轮0.1m处.
答:(1)木块A按住不动时所受摩擦力是3N,方向水平向左;
(2)木块A由静止释放后运动到O点时的速度大小是2m/s;
(3)木块A不会撞到定滑轮,最终木块A停在距定滑轮0.1m处.