• (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

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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=v0-μgt=
      1
      2
      μgt
      得v
      1=
      v0
      3

      设木板C在此过程中的位移为x
      1,则物块A的位移为x1+x,由动能定理
      -μmg(x
      1+x)=
      1
      2
      mv12-
      1
      2
      mv02
      μmgx
      1=
      1
      2
      (2m)v12
      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v0
      3μgx
      .

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