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关键字: | 时间:2025-11-06 03:57 | 人浏览

【答案】如图所示,长度为L=1.2m的木板A放在水平地面上,小物块B(可视为质点)放在木板A的最右端,AB质量均为m=5kg,A与地面间以及A与B间均是粗糙的;开始AB均静止;现用一水平恒力F作用在A上,经一

如图所示,长度为L=1.2m的木板A放在水平地面上,小物块B(可视为质点)放在木板A的最右端,AB质量均为m=5kg,A与地面间以及A与B间均是粗糙的;开始AB均静止;现用一水平恒力F作用在A上,经一段时间,撤掉恒力F,结果B恰好不从A上掉下,A、B最后阶段的v-t象如图所示,设最大静摩力等于滑动摩力,从上恒力的瞬间开始计时,取g=10m/s2.求:

(1)A与地面间的动摩擦因数μ1和A与B间的动摩擦因数μ2;

(2)恒力F的大小和恒力F的作用时间;

(3)整个过程A、B之间因摩擦而产生的热量

【答案】

(1)0.3,0.2;(2)60N,1s;(3)19.2J

【解析】

(1)图乙表示AB共速后的运动情况,此过程AB加速度分别为aA3、aB3,由象可知,,,

根据牛顿第二定律,对B有:μ2mg=maB3,对A有:2μ1mg-μ2mg=maA3,

解得:μ1=0.3,μ2=0.2

(2)开始运动时,物块在长木板上相对滑动,对B有:μ2mg=maB1,aB1=2m/s2,

对A有:F-2μ1mg-μ2mg=maA1

设F作用的时间为t1,撤去恒力后,经时间t2,两者获得共同速度为v,

对A有:2μ1mg+μ2mg=maA2,解得:aA2=8m/s2,

v=aA1t1-aA2t2

对B有:aB2=aB1=2m/s2,v=aB2(t1+t2),

A的位移xA=aA1t12+aA1t1t2−aA2t22,

B的位移xB=aB2(t1+t2)2,

AB的位移关系为xA-xB=L,

由图象可知,t1+t2=1.2s,

联立解得:F=60N,t1=1s

(3)v-t图象与坐标轴围成的面积表示位移,由图象可知共速后,A、B的位移分别为xA′=0.72m,xB′=1.44m,

整个过程A相对B的位移x=L+xB′-xA′=1.92m,

整个过程AB之间因为摩擦而产生的热量Q=μ2mgx=19.2J.

答案有错

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