
2014.09.02 00:16
如图所示,物体A放在足够长的木板B上,木板B静止于水平面。t=0时,电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B,使它做初速度为零,加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动。已知A的质量mA和B的质量mg均为2.0kg,A、B之间的动摩擦因数 =0.05,B与水平面之间的动摩擦因数
=0.05,B与水平面之间的动摩擦因数 =0.1,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度g取10m/s2。求
=0.1,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度g取10m/s2。求
			

		
(1)物体A刚运动时的加速度aA
			
(2)t=1.0s时,电动机的输出功率P;
			
(3)若t=1.0s时,将电动机的输出功率立即调整为P`=5W,并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变,t=3.8s时物体A的速度为1.2m/s。则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移为多少?
			
答案
			
(1) 
       
(2)  =7W
=7W        
(3)
			
解析:
(1)物体A在水平方向上受到向右的摩擦力,由牛顿第二定律的
			
 ①
                              ①
			
由①并代入数据解得
			
                 ②
                                 ②
			
(2) 时,木板B的速度大小为
时,木板B的速度大小为
			
               ③
                                        ③
			
木板B所受拉力F,由牛顿第二定律有
			
                 ④
              ④
			
电动机输出功率
			
 ⑤
                         ⑤
			
由③④⑤并代入数据解得      =7W                             ⑥
=7W                             ⑥
			
(3)电动机的输出功率调整为5W时,设细绳对木板B的拉力为 ,则
,则
			
 ⑦
                      ⑦
			
代入数据解得                  ⑧
                        ⑧
			
木板B受力满足 ⑨
                  ⑨
			
所以木板B将做匀速直线运动,而物体A则继续在B上做匀速直线运动直到A、B速度相等。设这一过程实际为 ,有
,有
			
 ⑩
                ⑩
			
这段时间内B的位移  11
                                  11
B速度相同后,由于 且电动机输出功率恒定,A、B将一起做加速逐渐减小的变加速运动。由动能定理得
且电动机输出功率恒定,A、B将一起做加速逐渐减小的变加速运动。由动能定理得
			

 12
       12
由②③⑩1112并代入数据解得
			
木板B在 到
到 这段时间的位移
这段时间的位移
			

		

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