在粗糙水平面上静置一长木板B,B的质量为M=2㎏,长度L=3m,B右端距竖直墙0.32m.现有一小物块 A,质量为m=1㎏,以v0=6m/s的速度从B左端水平地滑上B,如图所示.已知A、B间动摩擦因数为μ1=0.5,B与水平面间动摩擦因数为μ2=0.1,若B能与墙壁碰撞则立即停靠在墙边.取g=10m/s2.试分析小物块 A能否碰墙.
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A的加速度a1=
=μ1g=5m/s2,方向向左μ1mg m
B的加速度a2=
=1m/s2,方向向右μ1mg-μ2(M+m)g M
设B经时间t1碰墙,
a21 2
=0.32mt 21
解得:t1=0.8s
此时A的速度v1=v0-a1t1=2m/s>a2t1.
A相对B的位移x1=v0t1-
a11 2
-t 21
a21 2
=2.88m<3mt 21
因此A还在B上
此后B不动,A在B上以v1=2m/s的初速度做匀减速运动,直到停,所经位移为x2.
t2=v1 a1
x2=v1t2-
a11 2
=0.4m>(3-2.88)mt 22
因此A要跟墙发生碰撞.
答:小物块A能碰墙.