两物块A、B并排放在水平地面上,且两物块接触面为竖直面。现用一水平推力F作用在物块A上,使A、B由静止开始一起...
问题详情:
两物块A、B并排放在水平地面上,且两物块接触面为竖直面。现用一水平推力F作用在物块A上,使A、B由静止开始一起向右做匀加速运动,如图*所示。在A、B的速度达到6 m/s时,撤去推力F。已知A、B质量分别为mA=1 kg、mB=3 kg,A与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.3,B与地面没有摩擦,B物块运动的v-t图象如图乙所示。g取10 m/s2,求:
(1)推力F的大小;
(2)A物块刚停止运动时,物块A、B之间的距离。
【回答】
(1)15 N (2)6 m
【解析】(1)在水平推力F作用下,物块A、B一起做匀加速运动,加速度为a,由B物块的v-t图象得,
a== m/s2=3 m/s2
对于A、B整体,由牛顿第二定律得
F-μmAg=(mA+mB)a,
代入数据解得F=15 N。
(2)设物块A做匀减速运动的时间为t,撤去推力F后,A、B两物块分离,A在摩擦力作用下做匀减速运动,
B做匀速运动,对A,由-μmAg=mAaA,
解得aA=-μg=-3 m/s2
t==2 s
物块A通过的位移xA=t=6 m
物块B通过的位移xB=v0t=6×2 m=12 m
物块A刚停止时A、B间的距离
Δx=xB-xA=6 m。
【总结提升】解决图象综合问题的关键
(1)把图象与具体的题意、情境结合起来,明确图象的物理意义,明确图象所反映的物理过程。
(2)特别注意图象中的一些特殊点,如图线与横、纵坐标轴的交点,图线的转折点,两图线的交点等所表示的物理意义。
知识点:牛顿运动定律的应用
题型:计算题
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