如图所示,质量分别为mA=3 kg,mB=1 kg的物块A,B置于足够长的水平面上,在F=13 N的水平推力作用下,一起由静止开始向右做匀加速运动,已知A,B与水平面间的动摩擦因数分别为μA=0.1,μB=0.2,取g=10 m/s2。则:
(1)物块A,B一起做匀加速运动的加速度为多大?
(2)物块A对物块B的作用力为多大?
(3)若物块A,B一起运动的速度v=10 m/s时,撤去水平力F,求此后物块B滑行过程中克服摩擦力做的功。
解:(1)设物块A、B一起做匀加速运动的加速度为a,则
F-μAmAg-μBmBg=(mA+mB)a
代入数据解得a=2 m/s2
(2)设物块A对物块B的作用力大小为F',则
F'-μBmBg=mBa
代入数据解得F'=4 N
(3)撤去水平力F后,物块A,B一起做减速运动,设滑行距离为x,B滑行过程中克服摩擦力做的功为Wf,则
Wf=μBmBgx
代入数据解得Wf=80 J