问题
计算题
如图 所示,物体A的质量m1=1kg,静止在光滑水平面上的木板B的质量为m2=0.5kg、长l=1m,某时刻A以v0=4m/s的初速度滑上木板B的上表面,为使A不致于从B上滑落,在A滑上B的同时,给B施加一个水平向右的拉力F,若A与B之间的动摩擦因数μ=0.2,试求拉力F应满足的条件。(忽略物体A的大小)
答案
1N≤F≤3N
物体A滑上木板B以后,作匀减速运动,加速度a=μg,木板B作加速运动,有:
F+μm1g=m2aB 。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vt,则: 且:
由此可得:(m/s2) 代入得:F=m2aB-μm1g=0.5×6-0.2×1×10=1(N)
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,才能不会从B的左端滑落。即有:
F=(mA+mB)a
μmAg=mAa
所以:F="3N " 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:1N≤F≤3N