问题 问答题

如图所示,长度L=1.0m的长木板A静止在水平地面上,A的质量m1=1.0kg,A与水平地面之间的动摩擦因数μ1=0.04.小物块B(可视为质点)以υ0=2.0m/s的初速度滑上A的左端,B的质量m2=1.0kg,A与B之间的动摩擦因数μ2=0.16.取重力加速度g=10m/s2

(1)求B在A上相对A滑行的最远距离;

(2)若只改变物理量υ0、μ1、μ2中的一个,使B刚好从A上滑下,请确定改变后该物理量的数值(只要提出一种方案即可)

答案

(1)B滑上A后,A、B在水平方向的受力情况如答图所示.

其中A受地面的摩擦力的大小Ff11( m1+m2) g

A、B之间摩擦力的大小Ff22m2 g

以初速度υ0的方向为正方向.

A的加速度    a1=

μ2m2g-μ1(m1+m2)g
m1
=0.8m/s2

B的加速度    a2=-

μ2m2g
m2
=-1.6m/s2

由于a1>0,所以A会相对地面滑动,经时间t,

A的速度        υ1=a1t

A的位移        x1=

1
2
a1t2

B的速度        υ20+a2t

B的位移        x2=υ0t+

1
2
a2t2

当υ12时,B相对A静止,

解得            x2-x1=0.83 m

即B在A上相对A滑行的最远距离为0.83m.

(2)要使B刚好从A上滑下,即当υ12时,有

x2-x1=L

解得           

υ20
4(μ2-μ1)g
=L

(i)只改变υ0,则υ0=

2
5
30
m/s=2.2 m/s;

(ii)只改变μ1,则μ1=0.06;

(iii)只改变μ2,则μ2=0.14.

单项选择题
单项选择题 A1/A2型题