光滑的水平面上放着小车B,车上左端有一小滑块A,A和B之间的接触面一段光滑,后一段粗糙,且后一段的动摩擦因数为0.4,小

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  • 该题本质:B车左侧光滑,右侧粗糙,故车往左拉时,A车开始由于光滑面,不动,后进入粗糙面,开始运动,且此时加速度大于B,最后恰好赶上B时到达最右端.

    一般能量观点用来解能量守恒、外力做功大小明确的题.此题不是不能用能量观点来计算,只是用能量来计算的话,要知道外力所做的功,就需要知道小车的运动位移,而运动位移又与加速度等相关.也就是说,要用能量观点来解需要先用动力学解出位移!所谓简便方法,是指”捷径“.而能量方法并不总是捷径.对于此题,能量方法明显绕路.

    动力学方法:

    光滑面时,B受力12N,质量4Kg,加速度3m/s^2

    进入粗糙面,小车加速度aA=0.4*g=4m/s^2 大车加速度aB=(12-0.4*1*g)/4=2m/s^2

    设初始时刻为0,A车进入粗糙面时刻为t1,末点时刻为t2.则(式中a^2表示“a的平方”):

    末时刻速度相等:3t1+2(t2-t1)=4(t2-t1)

    两车运行位移相差2米:0.5*3*t1^2+[3t1*(t2-t1)+0.5*2*(t2-t1)^2]-0.5*4*(t2-t1)^2=2

    (若画出vt图形研究一下几何关系,求面积差即为求面积,则第二条公式可简化为:0.5*3t1*t2=2)

    解得:t2^2=10/3 光滑部分长度=0.24*t2^2=0.8m

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