在光滑的水平地面上停放着小车B,车上左端有一小滑块A(可视为质点),A\B间的动摩擦系数μ=0.6,若小L=1m,mA=1㎏,mB=3千克.(1)若用F=10的水平力向左拉小车,求木块2s内的位移(2)若用F=10的水平力向

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/16 00:29:14

在光滑的水平地面上停放着小车B,车上左端有一小滑块A(可视为质点),A\B间的动摩擦系数μ=0.6,若小L=1m,mA=1㎏,mB=3千克.(1)若用F=10的水平力向左拉小车,求木块2s内的位移(2)若用F=10的水平力向
在光滑的水平地面上停放着小车B,车上左端有一小滑块A(可视为质点),A\B间的动摩擦系数μ=0.6,若小L
=1m,mA=1㎏,mB=3千克.
(1)若用F=10的水平力向左拉小车,求木块2s内的位移
(2)若用F=10的水平力向右拉木块,求小车2s内的位移

在光滑的水平地面上停放着小车B,车上左端有一小滑块A(可视为质点),A\B间的动摩擦系数μ=0.6,若小L=1m,mA=1㎏,mB=3千克.(1)若用F=10的水平力向左拉小车,求木块2s内的位移(2)若用F=10的水平力向
判断木块与小车间是否会相对滑动,是解题关键.
(1)用F=10的水平力向左拉小车时,假定木块与小车相对静止,则整体的加速度是
a1=F / (mA+mB)=10 / (1+3)=2.5 m/s^2
木块受到的摩擦力
f可使木块产生的最大加速度是 a木大=μ*g=0.6*10=6 m/s^2>a1
可见,这个问的情况下,木块是相对小车静止的!
木块2s内的位移是 S1=a1*t^2 / 2=2.5*2^2 / 2=5 米
(2)若用F=10的水平力向右拉木块,与上述分析同理,假设木块与小车相对静止,得
整体的加速度是 a1=F / (mA+mB)=10 / (1+3)=2.5 m/s^2
而小车受到的摩擦力最大时,有 f=μ*mA*g,
f可使小车产生的最大加速度是 a车大=μ*mA*g / mB=0.6*1*10 / 3=2 m/s^2<a1
所以,实际情况是木块要相对小车滑动!
  在相对滑动的情况下,木块的加速度是 a木=(F-f)/ mA=(F-μ*mA*g)/ mA
得 a木=(10-0.6*1*10)/ 1=4 m/s^2
小车的加速度是 a车=a车大=μ*mA*g / mB=0.6*1*10 / 3=2 m/s^2
  先判断在2秒内,木块是否会从小车上掉下来.
假设小车足够长,在 t=2秒 时间内,
木块相对地的位移是 S木=a木*t^2 / 2=4*2^2 / 2=8米
小车相对地的位移是 S车=a车*t^2 / 2=2*2^2 / 2=4米
由于 S木-S车=8-4=4米>车长L (L=1米)
所以木块早在2秒前就从小车上掉下来了!
木块掉下来后,小车不再受摩擦力,只能再匀速运动.
  设木块经时间 T ,从小车上掉下来,这时小车的速度设为 V
则 S木1-S车1=L
即 (a木*T^2 / 2)-(a车*T^2 / 2)=L
(a木-a车)*T^2 / 2=L
(4-2)*T^2 / 2=1
得 T=1秒
在T=1秒内,小车运动距离是 S车1=a车*T^2 / 2=2*1^2 / 2=1米
在1秒末,小车的速度是 V=a车*T=2*1=2 m/s
所以在2秒内,小车的位移是 S车总=S车1+S车2=S车1+V*(t-T)=1+2*(2-1)=3米

将AB视为一个整体,求出加速度即可求出位移。