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如图所示,在光滑的水平面上停放着小车B,车上左端有一小物体A,A和B之间的接触面...

如图所示,在光滑的水平面上停放着小车B,车上左端有一小物体A,A和B之间的接触面前一段光滑,后一段粗糙,且后一段的动摩擦因数μ=0.4,小车长L=2m,A的质量mA=1kg,B的质量mB=4kg.现用l2N的水平力F向左拉动小车,当A到达B的最右端时,两者速度恰好相等,求A和B间光滑部分的长度.(g取10m/s2

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小车B从开始运动到物体A刚进入小车B的粗糙部分过程中,因物体A在小车B的光滑部分不受摩擦力作用,故物体A处于静止状态,当物体A进入到小车B的粗糙部分后,设小车B的加速度为a2,物体A的加速度为a3,两者达到相同的速度经历的时间为t2,根据牛顿第二定律及运动学基本公式即可求解. 【解析】 小车B从开始运动到物体A刚进入小车B的粗糙部分过程中,因物体A在小车B的光滑部分不受摩擦力作用,故物体A处于静止状态,设小车B此过程中的加速度为a1,运动时间为t1,通过的位移为x1,运动的速度为v1.则 根据牛顿第二定律得:a1=, 根据匀变速直线运动速度时间公式得:v1=a1t1, 根据位移时间公式得:x1=a1 当物体A进入到小车B的粗糙部分后,设小车B的加速度为a2,物体A的加速度为a3,两者达到相同的速度经历的时间为t2,且共同速度v2=a3t2,则有 根据牛顿第二定律得:a2=,a3=μg, 根据速度时间公式得:v1+a2t2=a3t2, 根据位移关系得:v1t2+a2-a3=L-x1 综合以上各式并代入数据可得A和B间光滑部分的长度x1=0.8 m 答:A和B间光滑部分的长度为0.8m
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考点分析:
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(1)滑块与斜面间的动摩擦因数
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(2)从断开轻绳到木板与挡板第二次碰撞的瞬间,木板运动的路程s;
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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