问题 计算题

如图所示,小物体A(可看做质点)的质量为m=2 kg,木板B长L=l m,质量M=3 kg,开始两物体静止,B放在水平面上且A位于B的最右端,现用F=24 N的水平拉力拉着轻质滑轮水平向左运动,不计一切摩擦,则经过一段时间t,求:

(1)A滑到B的最左端时A的速度及此过程拉力F所做的功;

(2)若经过时间时撤去轻质滑轮和力F而用另一个力F0水平向右作用于A,要确保A不从B的左端滑出,求力F0应满足什么条件?

答案

解:(1)由牛顿第二定律知:在绳拉力作用下A、B两物体的加速度分别为:

由题意知,代入数值得t=1s

所以A滑到B的最左端时A、B的速度分别为vA=aAt=6 m/s、vB=aBt=4 m/s

由功能关系知外力F所做功为

(2)经t/2撤去力F时,A相对B发生的位移为:

此时A、B的速度分别为v1=3 m/s、v2=2 m/s

要确保A不从B的左端滑出,则A滑至B的左端时速度正好与B相等,取B为参考系有

,代入数据有

故F0至少为

单项选择题 B型题
单项选择题 B型题