如图所示,相距s=4m、质量均为M,两个完全相同木板A、B置于水平地面上,一质量为M、可视为质点的物块C置

2025-04-28 23:30:42
推荐回答(1个)
回答1:

(1)设木板A与物块C之间的滑动摩擦力大小为f1,木板A与水平地面之间的滑动摩擦力大小为f2
有:f11Mg=0.40Mg,f22(Mg+Mg)=0.20Mg
可见f2<F<f1
故可知在木板A、B相碰前,在F的作用下,木板A与物块C一起水平向右做匀加速直线运动. 
(2)设此过程中它们的加速度为a,运动时间为t,与木板B相碰时的速度为υ,
有:F?f2=(M+M)a,s=

1
2
at2,υ=at,解得:t=4s,υ=2m/s.     
(3)碰撞后瞬间,物块C的速度不变,设A、B碰后速度为υ',则Mυ=2Mυ'得υ′=
υ
2

此即木板A、B共同运动的初速度.
此后,物块C在木板上滑动时的加速度为:ac
F?f1
M
=?1m/s2

物块C在木板上滑动时,木板A、B共同运动的加速度为:aAB
f1?f2
2m

其中f2μ2(Mg+2Mg)=0.3Mg
解得:aAB=0.5m/s2
若木板A、B很长,则物块C不会掉下来.设物块C再运动时间t1后,三者的速度相同,有:υ+act1
υ
2
+aABt1

代入数据解得:t1
2
3
s

在此过程中,物块C的位移为:sc=υt1+
1
2
act12
10
9
m

木板A、B的位移为:sAB
υ
2
t1+
1
2
aABt12
7
9
m

由于sc?sAB
1
3
m<2L=0.4m
,可见,物块C与木板A、B达到共同速度时还在木板上.进一步分析,由于F=f2=0.3Mg<f1,可知物块C将与木板A、B一起做匀速直线运动,可见物块C将不会从木板上掉下来.   
答:(1)证明如上.
(2)从物块C开始运动到木板A与B相碰所经历的时间t为4s.
(3)物块C最终不会从木板上掉下来.