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如图所示,在光滑的桌面上叠放着一质量为mA=2.0kg的薄木板A和质量为mB=3kg的金属块B.A的长度L=2.0m.B上有轻线绕过定滑轮与质量为mC=1.0kg的物块C相连.B与A之间的动摩擦因数μ=0.10,最大静摩
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如图所示,在光滑的桌面上叠放着一质量为mA=2.0kg的薄木板A和质量为mB=3kg的金属块B.A的长度L=2.0m.B上有轻线绕过定滑轮与质量为mC=1.0kg的物块C相连.B与A之间的动摩擦因数μ=0.10,最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力.忽略滑轮质量及与轴、线之间的摩擦.起始时令各物体都处于静止状态,绳被拉直,B位于A的左端(如图),然后放手,求经过多长时间后B从A的右端脱离(设A的右端距滑轮足够远)(取g=10m/s2).
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答案和解析
以桌面为参考系,令aA表示A的加速度,aB表示B、C的加速度,t表示B从静止到从A的右端脱离经过的时间,sA和sB分别表示t时间内A和B运动的距离,则由牛顿运动定律可得
mCg-μmBg=(mC+mB)aB①
μmBg=mAaA②
由匀加速直线运动的规律可得
sB=
aBt2③
sA=
aAt2④
sB-sA=L⑤
联立①②③④⑤式,代入数值得t=4.0s.
答:经过4s后B从A的右端脱离
mCg-μmBg=(mC+mB)aB①
μmBg=mAaA②
由匀加速直线运动的规律可得
sB=
1 |
2 |
sA=
1 |
2 |
sB-sA=L⑤
联立①②③④⑤式,代入数值得t=4.0s.
答:经过4s后B从A的右端脱离
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