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(2011?江苏模拟)如图所示,在光滑水平桌面上放有长木板C,在C上左端和距左端x处各放有小物块A和B,A、B的体积大小可忽略不计,A、B与长木板C间的动摩擦因数为μ,A、B、C的质量均为m,开始时,B、C静止,A以某一初速度v0向右做匀减速运动,设物体B与板C之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:(1)物体A运动过程中,物块B受到的摩擦力.(2)要使物块A、B相碰,物块A的初速度v0应满足的条件.试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
(2011?江苏模拟)如图所示,在光滑水平桌面上放有长木板C,在C上左端和距左端x处各放有小物块A和B,A、B的体积大小可忽略不计,A、B与长木板C间的动摩擦因数为μ,A、B、C的质量均为m,开始时,B、C静止,A以某一初速度v
0
向右做匀减速运动,设物体B与板C之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:
(1)物体A运动过程中,物块B受到的摩擦力.
(2)要使物块A、B相碰,物块A的初速度v
0
应满足的条件.
试题解答
见解析
解:(1)设A在C板上滑动时,B相对于C板不动,则对B、C有
μmg=2ma
a=
μg
2
又B依靠摩擦力能获得的最大加速度为 a
m
=
μmg
m
=μg
∵a
m
>a
∴B未相对C滑动而随木板C向右做加速运动
B受到的摩擦力f
b
=ma=
1
2
μmg 方向向右;
(2)要使物块A刚好与物块B发生碰撞,物块A运动到物块B处时,A、B的速度相等,即v
1
=v
0
-μgt=
1
2
μgt
得v
1
=
v
0
3
设木板C在此过程中的位移为x
1
,则物块A的位移为x
1
+x,由动能定理
-μmg(x
1
+x)=
1
2
mv
1
2
-
1
2
mv
0
2
μmgx
1
=
1
2
(2m)v
1
2
联立上述各式解得v
0
=
√
3μgx
要使物块A、B发生相碰的条件是v
0
>
√
3μgx
答:(1)物体A运动过程中,物块B受到的摩擦力为
1
2
μmg.
(2)要使物块A、B相碰,物块A的初速度v
0
应满足的条件为v
0
>
√
3μgx
.
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物理
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