如图所示,物体A的质量为M=1kg,静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m=0.5kg、长L=1m.某时刻A以v0=4m

1个回答

  • 解题思路: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,结合牛顿第二定律和运动学公式求出拉力的最小值.另一种临界情况是A、B速度相同后,一起做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求出拉力的最大值,从而得出拉力F的大小范围.

    物体A滑上木板B以后,作匀减速运动,

    有µmg=maA得aA=µg=2 m/s2

    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:

    v02−v12

    2aA=

    v12

    2aB+L

    又:

    v0−v1

    aA=

    v1

    aB,可得:aB=6m/s2

    再代入F+µmg=MaB得:F=m2aB-µmg=1N

    若F<1N,则A滑到B的右端时,速度仍大于B的速度,于是将从B上滑落,所以F必须大于等于1N.

    当F较大时,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+M)a,µmg=ma

    所以:F=3N

    若F大于3N,A就会相对B向左滑下.

    综上所述,力F应满足的条件是:1N≤F≤3N

    答:拉力F大小应满足的条件为1N≤F≤3N.

    点评:

    本题考点: 牛顿第二定律.

    考点点评: 解决本题的关键理清物块在小车上的运动情况,抓住临界状态,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.