问题 问答题

如图所示,一质量为mB=2kg,长为L=6m的薄木板B放在水平面上,质量为mA=2kg的物体A(可视为质点)在一电动机拉动下从木板左端以v0=5m/s的速度向右匀速运动.在物体带动下,木板以a=2m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动,此时牵引物体的轻绳的拉力F=8N.已知各接触面间的摩擦因数恒定,重力加速度g取l0m/s2,则

(1)经多长时间物体A滑离木板?

(2)木板与水平面间的动摩擦因数为多少?

(3)物体A滑离木板后立即取走物体A,木板能继续滑行的距离为多少?

答案

(1)设经t0时间物体A滑离木板,则对A:SA=v0t0

对木板B:SB=

1
2
at20

SA-SB=L

联立解得:t0=2s,t′=3s(舍去)

(2)AB间的滑动摩擦力为:fAB=F=8N

此时地面对B的摩擦力满足:fAB-f=mBa

解得:f=4N

地面对B的摩擦力:f=μFN,FN=(mA+mB)g=40N

联立解得:μ=0.1

(3)A滑离B时B的速度为:v=at0=4m/s

A滑离B后FN=mBg=20N,地面对B的摩擦力为f′=

f
2
=2N

A滑离B后对木板f′=mBa′

解得a′=1m/s2

从A滑离木板到木板停止运动所经历的时间t=

0-v
-a′
=4s

木板滑过位移为x=

0-v2
-2a′
=8m

答:(1)经多2s物体A滑离木板

(2)木板与水平面间的动摩擦因数为0.1

(3)物体A滑离木板后立即取走物体A,木板能继续滑行的距离为8m

选择题
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