问题 计算题

长为5.25m轻质的薄木板放在水平面上,木板与水平面间的动摩擦因数为0.1,在木板的右端固定有一个质量为1kg的小物体A,在木板上紧邻A处放置另一质量也为1kg的小物体B,小物体B与木板间的动摩擦因数为0.2,A、B可视为质点,如图所示。当A、B之间的距离小于或等于3m时,A、B之间存在大小为6N的相互作用的恒定斥力;当A、B之间的距离大于3m时,A、B之间无相互作用力。现将木板、A、B从图示位置由静止释放,g取10m/s2,求:

(1)当A、B之间的相互作用力刚刚等于零时,A、B的速度

(2)当B从木板上滑落时,A、B的速度

(3)从开始到B从木板上滑落,A的位移

答案

(1)2m/s 水平向右、4m/s 水平向左;(2)0、3m/s 水平向左;

(3)1.5m 水平向右

题目分析:(1)当A、B之间存在相互作用力时

对A和木板,由牛顿第二定律有:  

得:

对B,由牛顿第二定律有:   

得:

由运动学公式:    

得:

故当A、B之间的相互作用力刚刚等于零时,A、B的速度分别为:

  方向:水平向右; 

  方向:水平向左

(2)当A、B之间的相互作用力变为零后

对A和木板,由牛顿第二定律有:   

得:

对B,由牛顿第二定律有:   

得:

由运动学公式: 

(舍去)

故当B从木板上滑落时,AB的速度分别为:

; 

  

方向:水平向左

(3)从开始到B从木板上滑落,小物体A的位移:

  方向:水平向右

点评:注意正确分析物体之间的相对运动,把每个物体的运动、受力情况分析清楚,从而正确判断物体间相对运动经历的时间、速度和位移。

选择题
单项选择题