静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连,如图,轻绳长L=1m,承受的最大拉力为8N,A的质量m1=2kg,B的质量m2=8kg,A、B与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,现用一逐-物理

题目简介

静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连,如图,轻绳长L=1m,承受的最大拉力为8N,A的质量m1=2kg,B的质量m2=8kg,A、B与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,现用一逐-物理

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静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连,如图,轻绳长L=1m,承受的最大拉力为8N,A的质量m1=2kg,B的质量m2=8kg,A、B与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,现用一逐渐增大的水平力F作用在B上,使A、B向右运动,当F增大到某一值时,轻绳刚好被拉断(g=10m/s2).
(1)求绳刚被拉断时F的大小.
(2)若绳刚被拉断时,A、B的速度为2m/s,保持此时的F大小不变,当A静止时,A、B间的距离为多少?360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)设绳刚要拉断时产生的拉力为F1,根据牛顿第二定律对A物体有:
F1-μm1g=m1a
代入数值得
a=2m/s2
对AB整体分析有:
F-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a
代入数值计算得F=40N;
(2)设绳断后,A的加速度为a1B的加速度为a2,则有
a1=
μm1g
m1
=2m/s2

a2=
F-μm2g
m2
=class="stub"40-0.2×8×10
6
m/s2=3m/s2

A停下来的时间为t=class="stub"v
a1
=1s

A的位移为:x1=
v2
2a1
=1m

B的位移为:x2=vt+class="stub"1
2
at2
=2×1+class="stub"1
2
×3×12m
=3.5m
则此时AB间距离△x=x2+L-x1=3.5m
答:(1)绳刚被拉断时F的大小为40N.
(2)若绳刚被拉断时,A、B的速度为2m/s,保持此时的F大小不变,当A静止时,A、B间的距离为3.5m.

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