问题
计算题
如图所示,在光滑水平桌面上放有长木板C,在C上左端和距左端x处各放有小物块A和B,A、B的体积大小可忽略不计,A、B与长木板C间的动摩擦因数为μ,A、B、C的质量均为m,开始时,B、C静止,A以某一初速度v0向右做匀减速运动,设物体B与板C之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)物体A运动过程中,物块B受到的摩擦力。
(2)要使物块A、B相碰,物块A的初速度v0应满足的条件。
答案
解:(1)假设B受到的为静摩檫力,大小为f,则应满足
对BC整体应用牛顿第二定律:
可解得
则B受的摩擦力:
可解得: ,原假设成立。
(2)A在C上滑动时,A向右做匀减速运动,B和C以相同的加速度向右做匀加速运动。
若A运动到B所在位置时,A和B刚好不发生碰撞,则此时A、B、C速度相同。设三者共同速度为,
对A有:
①
②
对BC有: ③
联立①②③可解得: ④
则临界状态位移满足: ⑤
联立④⑤由上两式可得:
因此,若A和B能够发生碰撞,则A的初速度应满足的条件为:。