Question

如圖所示，在粗糙水平桌面上放有A、B兩個(gè)物體，A、B間用一根輕質(zhì)硬桿C相連，已知物體A的質(zhì)量是m₁=5kg，B的質(zhì)量是m₂=3kg．A與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)是μ₁=0.2，B與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是μ₂=0.5．現(xiàn)在A上施加水平向右的拉力F，使它們以v=10m/s的速度沿水平面向右勻速運(yùn)動(dòng)．已知g取10m/s²，求：
（1）水平向右的拉力F的大小及輕桿C上的彈力大��；
（2）若在某時(shí)刻突然撤去拉力F，則A、B在水平面上滑動(dòng)的距離是多大？

Answer 1

解：（1）以A、B整體作為研究對(duì)象，水平方向受拉力和兩個(gè)滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)平衡條件，有：
F=μ₁m₁g+μ₂m₂g=25N
以B作為研究對(duì)象，受重力、支持力、桿的拉力、滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)平衡條件，有：
桿的彈力T=μ₂m₂g=15N；
（2）撤去F后，A、B作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為：=3.125m/s²；
初速度：v₀=10m/s，末速度：v_t=0；
根據(jù)速度位移關(guān)系公式，有：=16m
答：（1）水平向右的拉力F的大小為25N，輕桿C上的彈力大小為15N；
（2）若在某時(shí)刻突然撤去拉力F，則A、B在水平面上滑動(dòng)的距離是16m．
分析：（1）以A、B整體作為研究對(duì)象，受力分析后根據(jù)平衡條件求解拉力F；對(duì)B受力分析后，根據(jù)平衡條件求解桿的拉力；
（2）以A、B整體作為研究對(duì)象，受力分析后根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，然后根據(jù)速度位移關(guān)系公式求解位移．
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵靈活地選擇研究對(duì)象，然后根據(jù)平衡條件或者牛頓第二定律列式求解，不難．