(2011?双流县模拟)如图所示,长为L的木板A静止在光滑的水平桌面上,A的左端上方放有小物体B(可视为质

2025-05-10 16:11:27
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(1)C做自由落体运动,下降高度为2L时的速度为v0,根据vt2-v02=2ax得
v0=2

gl

(2)此时细绳被拉直,B、C速度的大小立即变成v,设绳子对B、C的冲量大小为I,根据动量定理得
对B   I=3mv
对C-I=mv-mv0
解得B、C速度的大小v=
gL
2

(3)设C物体的质量为km,A、B之间的动摩擦因数为μ
由(2)可知,细绳被拉直时B、C速度的大小v?=
k
3+k
v0

此后B物体的加速度  kmg-μ?3mg=(3m+km)a1 
a1
kmg?μ?3mg
3m+km
k?3μ
3+k
g

A物体的加速度  μ?3mg=6ma2 
a2
μ?3mg
6m
μ
2
g

经时间t,B物体的速度        v1=v'+a1t
B物体的位移        x1=v′t+
1
2
a1t2

同样,A物体的速度  v2=a2t
A物体的位移   x2
1
2
a2t2

(i)根据题意,若k=1,当v1=v2时,x1-x2=
L
2
,解μ=0.4;
(ii)要使v1=v2时,x1-x2=L,利用(i)求得的动摩擦因数μ,
可得k=
9
7
=1.29;
即C物体的质量至少为1.29m时,才可以使B物体从A上滑下来.