物体A的质量M=1kg,静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m=0.5kg、长L=1
时间:2024-01-16 09:31:11 栏目:学习方法题目内容:
物体A的质量M=1kg,静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m=0.5kg、长L=1m。某时刻A以v0=4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面,在A滑上B的同时,给B施加一个水平向右的拉力。忽略物体A的大小,已知A与B之间的动摩擦因数μ=0.2,试求:
(1)若F=5N,物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离;在该过程中系统产生的热量
(2)如果要使A不至于从B上滑落,拉力F大小应满足的条件。
最佳答案:
(1)(7分)物体A滑上木板B以后,作匀减速运动,有μmg=maA得aA=μg=2m/s2(1分)木板B作加速运动,有F μmg=MaB,得:aB=14m/s2(1分)
两者速度相同时,有V0-aAt=aBt,得:t="0.25s" (1分)
A滑行距离:SA=V0t-aAt2/2=15/16m
B滑行距离:SB=aBt2/2=7/16m
最大距离:△s=SA-SB="0.5m" (3分)
产生的热量:Q=f△s=μmg△s="1J" (1分)
(2)(7分)物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时,A、B具有共同的速度v1,则:
又:
可得:aB=6(m/s2)
由F=m2aB-μm1g=1N(1分)
若F<1N,则A滑到B的右端时,速度仍大于B的速度,于是将从B上滑落,所以F必须大于等于1N。
当F较大时,在A到达B的右端之前,就与B具有相同的速度,之后,A必须相对B静止,才不会从B的左端滑落。即有:F=(m m)a,μm1g=m1a
所以:F=3N
若F大于3N,A就会相对B向左滑下。
综上:力F应满足的条件是:
1、N≤F≤3N(3分)
答案解析:
略
考点核心:
受力分析:
1、物体受力分析的方法 ①方法:整体法、隔离法。
②选择:所涉及的物理问题是整体与外界作用时,应用整体分析法,不必考虑内力的作用;当涉及的物理问题是物体间的作用时,要应用隔离分析法,这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。
2、受力分析的顺序:先重力,再接触力,最后分析其他外力。
3、受力分析时应注意的问题 ①分析物体受力时,只分析周围物体对研究对象所施加的力;
②受力分析时,不要多力或漏力,注意确定每个力的实力物体和受力物体,在力的合成和分解中,不要把实际不存在的合力或分力当做是物体受到的力;
③如果一个力的方向难以确定,可用假设法分析;
④物体的受力情况会随运动状态的改变而改变,必要时根据学过的知识通过计算确定;
⑤受力分析外部作用看整体,互相作用要隔离。
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