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

问题详情：

物体A的质量M=1kg，静止在光滑的水平面上的平板车B的质量为m=0.5kg、长L=1m，某时刻A以vo=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施加一个水平向右的恒定拉力F，忽略物体A的大小，已知A与B之间的动摩擦因数μ=0.2，取重力加速度g=10m/s，试求：

（1）若F=5N，在施加给B的瞬间，物体A和小车B的加速度分别是多大？

若F=5N，物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离时多大？

（3）如果要使A不至于从B的右端滑落，拉力F大小应满足什么条件？

【回答】

解：（1）F施加的瞬间，A的加速度大小，

B的加速度大小=14m/s2．

两者速度相同时，有V0﹣aAt=aBt，得：t=0.25s

A滑行距离：SA=V0t﹣，代入数据解得，

B滑行距离：SB=．

最大距离：△s=SA﹣SB=0.5m

（3）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，

代入数据联立可得：aB=6m/s2 F=maB﹣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：力F应满足的条件是：1N≤F≤3N．

答：（1）物体A和小车B的加速度分别是2m/s2、14m/s2；

物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离为0.5m；

（3）拉力F大小应满足1N≤F≤3N．

知识点：牛顿运动定律的应用

题型：计算题