物体A的质量m=2kg,静止在光滑水平面上的平板车B的质量为M=1kg、长L=4m。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施加一个水平外力F。忽略物体A的大小,已知A与B之间的动摩擦因数µ=0.1,取重力加速度g=10m/s2。试求:
(1)若给B施加一个水平向右5N的外力,物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离;
(2)如果要使A不至于从B上滑落,外力F应满足的条件。
物体A的质量m=2kg,静止在光滑水平面上的平板车B的质量为M=1kg、长L=4m。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施加一个水平外力F。忽略物体A的大小,已知A与B之间的动摩擦因数µ=0.1,取重力加速度g=10m/s2。试求:
(1)若给B施加一个水平向右5N的外力,物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离;
(2)如果要使A不至于从B上滑落,外力F应满足的条件。
(1)物体A滑上木板B以后,作匀减速运动,有µmg =maA 得aA=µg=1 m/s2
木板B作加速运动,有F+µmg=MaB,得:aB=3 m/s2
两者速度相同时,有V0-aAt=aBt,得:t=1s
A滑行距离:SA=V0t-aAt2/2=3.5m
B滑行距离:SB=aBt2/2=1.5m
最大距离:△s= SA- SB=2m
(2)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=1m/s2
再对M分析: F=MaB- , 得F=-1N
所以F向左不能大于1N。
当F向右时,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+ ,
所以: F向右不能大于3N