如图所示,水平面上紧靠放置着等厚的长木板B、C(未粘连),它们

如图所示,水平面上紧靠放置着等厚的长木板BC(未粘连),它们的质量均为M=2kg。在B木板的左端放置着质量为m=1kg的木块A(可视为质点)。ABC间的动摩擦因数均为μ1=0.4BC与水平面间的动摩擦因数均为μ2=0.1,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。开始整个系统处于静止,现对A施加水平向右的恒定拉力F=6N,测得ABC上各滑行了1s后,从C的右端离开木板。求:⑴木板BC的长度LBLC ;⑵若在木块A滑上C板的瞬间撤去拉力F,木块A从开始运动到再次静止经历的总时间t(此问答案保留3位有效数字)。

答案

【知识点】三体相互作用滑块问题—受力分析、牛顿第二定律、匀变速运动规律综合应用考查题。A8B4C5

【答案解析】试题分析:(1AB的上表面滑行时,A受滑动摩擦力方向向左,根据牛顿第三定律可知:BA的摩擦力方向向右,而B要运动必须和C一起运动,BC与地面之间的最大静摩擦力为:。由于,所以AB上表面滑行时,BC保持静止不动。

分析A的运动:,在B表面运动1S时间内的位移即为B的长度:A滑上C即离开B的速度A滑上C表面后受摩擦力方向向左,同样C受到摩擦力,方向向右,大小仍是,而C受摩擦力向右,其大小为:,由于,所以C运动作匀加速的加速度为:,经过1SA的位移为:C的位移为,所以C的长度为

   2A滑上C的表面后受摩擦力方向水平向左,同样C所受摩擦力方向向右,大小仍是。而C所受摩擦力方向向右,C受地面对它的最大静摩擦力为:由于所以C运动作匀加速的加速度为:

A撤去拉力后,受摩擦力左右,A的加速度

此过程A减速,C加速,当二者速度相等时一起做匀减速运动

从滑上C到二者速度相等,假设时间,则有得到此时共同速度,匀减速到0需要时间木块A从开始运动到再次静止经历的总时间

【思路点拨】求三体相互作用问题的关键是对各个物体进行受力分析,特别是摩擦力的方向,理清此思路后,根据牛顿第二定律求ABC的加速度,然后求各自在这段时间所发生的位移,画出物体运动位移图,由图依题意求BC长度;要挖掘A再次静止是AC共速,由此依据速度公式和题意求运动的总时间。

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