如图所示,小木箱ABCD的质量M=180g,高L=0.2m,其顶部挡板E的竖直距离h=0.8m,在木箱内放有一...
问题详情:
如图所示,小木箱ABCD的质量M=180g,高L=0.2m,其顶部挡板E的竖直距离h=0.8m,在木箱内放有一个质量为m=20g的小物块P(可视为质点).通过细轻绳对静止木箱施加一个竖直向上的恒力T,为使木箱能向上运动,并且当AD与挡板E相碰木箱停止运动后,P物体不会和木箱顶AD相碰,求拉力T的取值范围. (g=10m/s2)
【回答】
解:由牛顿第二定律得:
T-(M+m)g=(M+m)a ① (2分)
P与顶部恰好不相碰时,木箱与顶部相碰时的速度应满足:
vP2<2gL ② (1分)
而vP2=2ah ③ (1分)
联立①②③式得: (2分)
代入已知数据得:T<2.5N (1分)
要使木箱向上运动:T>(M+m)g=2N (1分)
所以T的取值范围为:2N<T<2.5N (2分)
知识点:牛顿第二定律
题型:计算题