如图所示,物块A放在足够长的木板B上,A、B之间的动摩擦因数μ1=0.6,木板与水平面间的动摩擦因数μ2=0.2,某时刻A、B分别有向左和向右的速度v0,且速度大小v0=10 m/s,如果A、B的质量相同,g取10 m/s2。求:
(1)初始时刻A、B的加速度大小;
(2)A向左运动的最大位移。
(1)6 m/s2 10 m/s2 (2)8.5 m
【解析】(1)对A:maA=μ1mg
解得aA=6 m/s2
对B:μ1mg+μ2×2mg=m
解得=10 m/s2。
(2)B的加速度大,B先减速到0,
设B由v0减速到0的时间为t1,
v0=t1,t1=1 s
此时A的速度为:vA=v0-aAt1,vA=4 m/s,
该过程A的位移为:
x1=v0t1-aA,x1=7 m
之后B所受水平面的摩擦力反向:
μ1mg-μ2×2mg=m,=2 m/s2
设B反向加速至与A共速所用时间为t2,
vA-aAt2=t2,t2=0.5 s
从B反向加速到两者共速,该过程A的位移为:x2=vAt2-aA,x2=1.25 m
共同速度v=t2=1 m/s
两者共速后一起向左做减速运动,
μ2×2mg=2ma,a=2 m/s2
两者共同减速的位移:x3=,x3=0.25 m
A向左运动的总位移
x=x1+x2+x3=8.5 m。