Question

如圖所示，質(zhì)量為m=10kg的兩個(gè)完全相同的物塊A、B，它們之間用輕繩連接，作用在物塊B上的恒定拉力F其方向與水平成θ=37°角斜向上、大小為100N，兩物塊以v=4.0m/s的速度沿水平面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)．（g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（2）若某時(shí)刻剪斷輕繩，則剪斷繩后物塊A在水平地面上滑行的距離；
（3）從剪斷輕繩到物塊A停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物塊B受到的拉力沖量的大小．

Answer 1

分析：根據(jù)題意先將兩物塊作為整體，對(duì)其受力分析：受到重力mg、拉力F、地面的支持力和滑動(dòng)摩擦力作用，根據(jù)力平衡條件和滑動(dòng)摩擦力公式求出動(dòng)摩擦力．當(dāng)剪斷輕繩后物塊A在水平地面上受到滑動(dòng)摩擦力作用而做勻減速運(yùn)動(dòng)滑行，要根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，再位移公式求出位移
求出A運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)I=Ft求出拉力沖量．

解答：解：（1）設(shè)兩物體與地面間的動(dòng)摩擦因素為μ，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式和平衡條件，
對(duì)A、B整體有：μmg+μ（mg-Fsinθ）=Fcosθ①
剪斷輕繩以后，設(shè)物體A在水平地面上滑行的距離為s，有
μmg=ma②
v₀²=2as③
聯(lián)解方程，代入數(shù)據(jù)得：
μ=0.57
s=1.4m
（3）A物體剪斷輕繩以后運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=

v0

a

=

4

5.7

=0.7s
所以拉力的沖量I=Ft=70Ns
答：（1）物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.57；
（2）剪斷繩后物塊A在水平地面上滑行的距離為1.4m；
（3）從剪斷輕繩到物塊A停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物塊B受到的拉力沖量的大小為70Ns

點(diǎn)評(píng)：本題是牛頓第二定律和力平衡條件的簡(jiǎn)單綜合，要防止產(chǎn)生這樣的錯(cuò)誤解答：在拉力F作用時(shí)f=μmg．