问题 计算题

如图所示,将斜面体固定在水平面上,其两个斜面光滑,斜面上放置一质量不计的柔软薄纸带。现将质量为mA的A物体和质量为mB的B物体轻放在纸带上。两物体可视为质点,物体初始位置及数据如图所示。

(1)若纸带与物体A、B间的动摩擦因数足够大,在纸带上同时放上A、B后,发现两物体恰好都能保持静止,则mA和mB应满足什么关系?

(2)若mA=2 kg,mB=1 kg,A与纸带间的动摩擦因数μA=0.5,B与纸带间的动摩擦因数μB=0.8,假设两物体与纸面间的滑动摩擦力与最大静摩擦力相等,试通过计算简要描述两物体同时从静止释放后的运动情况,并求出B物体自释放起经过多少时间到达斜面底端。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2

答案

解:(1)纸带处于平衡态,说明A、B两物体对纸带的静摩擦力大小相等,则

  

解得:      

(2)假设纸带固定不动,对A物体受力分析得:

,则A相对纸带滑动

对B物体受力分析得:,则B相对纸带不滑动

对B和纸带整体分析,A对纸带的滑动摩擦力  

B的重力沿斜面分力  

则说明若A、B和纸带同时释放后,B和纸带先静止不动,A沿纸面加速下滑1.6m后,B再拖动纸带一起沿光滑斜面加速下滑

A沿带纸下滑过程中:

    

B拖动纸带一起沿光滑斜面加速下滑过程中:    

  

则所求总时间

解答题
单项选择题