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如图所示,质量为M的滑块C放在光滑的桌面上,质量均为m两物体A和B用细绳连接,A平放在滑块上,与滑块间动摩擦因数为μ,细绳跨过滑轮后将B物体竖直悬挂,设绳和轮质量不计,轮轴不受
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如图所示,质量为M的滑块C放在光滑的桌面上,质量均为m两物体A和B用细绳连接,A平放在滑块上,与滑块间动摩擦因数为μ,细绳跨过滑轮后将B物体竖直悬挂,设绳和轮质量不计,轮轴不受摩擦力作用,水平推力F作用于滑块,为使A和B滑块保持相对静止,F至少应为多大?
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答案和解析
隔离对B分析,因为B竖直方向保持静止,则竖直方向上合力为零,有T=mg,
隔离对A分析,
①当A相对C向前运动,根据牛顿第二定律得,a=
=
=(1-μ)g,
对A、B、C整体分析,
F=(M+2m)a,
解得F=(M+2m)(1-μ)g.
②当A相对C向后运动,根据牛顿第二定律得,a=
=
=(1+μ)g,
对A、B、C整体分析,
F=(M+2m)a,
解得F=(M+2m)(1+μ)g.
答:F的大小为(M+2m)(1-μ)g<F<(M+2m)(1+μ)g.
隔离对A分析,
①当A相对C向前运动,根据牛顿第二定律得,a=
T-μmg |
m |
mg-μmg |
m |
对A、B、C整体分析,
F=(M+2m)a,
解得F=(M+2m)(1-μ)g.
②当A相对C向后运动,根据牛顿第二定律得,a=
T+μmg |
m |
mg+μmg |
m |
对A、B、C整体分析,
F=(M+2m)a,
解得F=(M+2m)(1+μ)g.
答:F的大小为(M+2m)(1-μ)g<F<(M+2m)(1+μ)g.
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