问题 问答题

如图所示,物块B叠放在木块A上,它们一起静止在水平地面上.已知木块A质量为1Kg,上表面长度l=2m,上表面与水平地面的高度差h=1.25m,下表面与地面之间的动摩擦因数μ1=0.4.物块B的质量为0.5Kg,A、B之间的动摩擦因数μ2=0.2.某时刻起,对A施加一个水平拉力F=13N,使A、B水平向右运动.设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力,g=10m/s2.并且把B看成质点.其它所有阻力均不计.试求:

(1)B从A上滑落需要经历的时间;

(2)B的落地点与A的左端的水平距离.

答案

对B分析:Fmax2mBg=mBa

得:a=2m/s2

对AB整体:F-μ1(mA+mB)g=(mA+mB)a

解得:F=9N

故如果F=13N,AB不能一起做匀加速直线运动.

(1)对A受力分析,由牛顿第二定律可得:F-μ1(mA+mB)g-μ2mBg=mAaA

代入数据,解得:aA=6m/s2

对B受力分析,由牛顿第二定律可得:

μ2mBg=mBaB

解得:aB=2m/s2

设B滑到A的末端所需的时间为t1,在此时间内A的位移:xA=

1
2
aA
t21

B的位移:xB=

1
2
aB
t21

且:xA-xB=l ③

联立①②③式,可解得:t1=1s;

(2)B从A上滑落后,A继续做匀加速运动,B做平抛运动

对B:竖直方向上:h=

1
2
gt2

可得:t=0.5s

水平方向上,xB′=vBt

由(1)可得:vB=aBt1=2m/s

解得:xB′=1m

对A分析:F-μ1mAg=mA

a′A

解得:aA′=9m/s2

A在B做平抛运动过程中的位移:xA′=vAt+

1
2
aAt2

又由(1)知:vA=aAt1=6m/s

解得:xA′=4.125m

B落地时,落地点与A的左端的水平距离:X=xA′-xB′=4.125-1=3.125m

答:(1)B从A上滑落需要经历的时间为1s;

(2)B的落地点与A的左端的水平距离为3.125m.

单项选择题 A型题
单项选择题