问题 问答题

如图所示,厚度不计的薄板A长L=5.0m,质量M=5.0kg,放在水平桌面上,板的右端与桌边相齐.在A上距右端s=3.0m处放一物体B(大小不计),其质量m=2.0kg,已知A、B间的动摩擦因数μ=0.1,A与桌面间和B与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,原来系统静止.现在在板的右端施加一大小一定的水平力F=26N,持续作用在A上,将A从B下抽出.(g=10m/s2)求:

(1)A从B下抽出前A、B的加速度各是多少?

(2)B运动多长时间离开A?

(3)物体B最后停在哪里?

答案

(1)对于B,在未离开A时,其运动加速度大小为:aB=

μ1mg
m
1g=1m/s2

对于A,根据牛顿第二定律得:

F-μ1mg-μ2(m+M)g=MaA

解得:aA=2m/s2

(2)设经过时间t,A离开B,则有:

xA=

1
2
aAt2

xB=

1
2
aBt2

而xA-xB=L-s

带入数据解得:t=2s

(3)设B从A上掉下时,其速度为v,则

v=aBt=2m/s

xB=

1
2
aBt2=
1
2
×1×4m=2m

B从A上掉下后,B在桌面的摩擦力作用下做减速运动,其加速度大小为

a2=

μ2Mg
M
1g=2m/s2

运动的位移为:x2=

v2
2a2
=
4
4
m=1m

所以B运动的总位移为:x=2m+1m=3m

所以物体B最后停在离桌边2m的位置上.

答:(1)A从B下抽出前A的加速度为2m/s2,B的加速度为1m/s2

(2)B运动2s离开A;

(3)物体B最后停在离桌边2m的位置上.

单项选择题
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