问题 问答题

如图,滑块A放在木板B的左端,开始A、B都静止.已知mA=2kg,mB=1kg,滑块A与长板B之间的动摩擦因数u1=0.2,B与水平地面的动摩擦因数u2=0.1.现启动电动机通过水平轻绳牵引A做V0=4m/s的匀速运动.(设电动机离B足够远)

①B木板至少多长,A与B可相对静止一起匀速运动

②若板长L0=6m,则从开始到A,B离开的过程中,共转化多少内能?

答案

①以B为研究对象,由牛顿第二定律得:μ1mAg-μ2(mA+mB)g=mBaB,aB=1m/s2

由v=at可得,B的速度等于v0=4m/s所需时间t=

v0
aB
=
4
1
=4(s),

A的位移xA=v0t=4×4=16(m),B的位移xB=

1
2
aBt2=
1
2
×1×42=8m,

则B板的最小长度L=xA-xB=8(m);

②A离开B时,L0=xA-xB=v0t′-

1
2
aBt′2,解得:t′=2s(t′=6s不合题意,舍去);

xA′=v0t′=8m,xB′=

1
2
aBt′2=2m,产生的内能Q=μ1mAgL02(mA+mB)gxB′=30J;

答:①B木板至少8m长,A与B可相对静止一起匀速运动;

②若板长L0=6m,则从开始到A,B离开的过程中,共转化30J内能.

单项选择题
单项选择题