问题 问答题

如图所示,一质量为M的木板B静止在光滑的水平面上,其右端上表面紧靠(但不粘连)在固定斜面轨道的底端(斜面底端是一小段光滑的圆弧,其末端切线水平),轨道与水平面的夹角θ=37°,一质量为m的物块A从斜面上距离斜面底端8m处由静止释放,最后物块A刚好没有从木板B左端滑出,已知物块A与斜面间的动摩擦因数为0.25,与木板B上表面间的动摩擦因数为0.3,木板的长度L=8m,物块A可看作质点.sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:

(1)物块A刚滑上木板B时的速度有多大?

(2)物块A与木板B的质量之比

m
M
为多少?

(3)物块A从开始下滑到相对木板B静止共经历了多长时间?

答案

(1)沿斜面下滑的加速度为a,则由,

mgsinθ-μmgcosθ=ma,

∴a=gsinθ-μgcosθ=4m/s2

由V2=2ax 得,

物块A刚滑上木板B时的速度,

v=

2ax
=
2(gsinθ-μgcosθ)x
=8m/s,

(2)物块A在B上滑动时,A的加速度大小a1=μ'g=3m/s2

木板B的加速度大小a2=

μ′mg
M

物块A刚好没有从木板B左端滑出,即:物块A在木板B左端时两者速度相等;

设物块A在木板B上滑行的时间t,速度关系:v-a1t=a2t,

物块A刚好没有从木板B左端滑出,位移关系:vt-

1
2
a1t2=
1
2
a2t2+L,

解得:a2=1m/s2;t=2s;

m
M
=
1
3

(3)物块沿斜面下滑的时间:t1=

v
a
=2s,

物块A在木板B上滑行的时间t=2s,

物块A从开始下滑到相对木板B静止共经历的时间tz=t1+t=4s,

答:(1)物块A刚滑上木板B时的速度8m/s,

(2)物块A与木板B的质量之比

m
M
1
3

(3)物块A从开始下滑到相对木板B静止共经历了4s.

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