18.如圖所示,長l=1m、質(zhì)量M=4kg的滑板B靜止在水平面上,質(zhì)量m=1kg的滑塊B(可視為質(zhì)點)置于滑板B的右端,滑板與地面、滑塊A與滑板B之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2.現(xiàn)用向右的水平拉力F拉滑板B.(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取10m/s2)求:
(1)欲將滑板B從滑塊A下拉出,水平拉力F的大小應(yīng)滿足什么條件?
(2)若F=28N,將滑塊B從滑塊A下拉出要用多少時間?

分析 (1)分別隔離對A、B分析,結(jié)合牛頓第二定律求出A、B的加速度,抓住B的加速度大于A的加速度,求出F滿足的條件.
(2)根據(jù)牛頓第二定律求出A、B的加速度,抓住B、A的位移之差等于l求出滑塊B從滑塊A下拉出的時間.

解答 解:(1)把抽出滑板過程中滑塊A的加速度為a1,滑塊B的加速度為a2,由牛頓第二定律得,
μmg=ma1
F-μmg-μ(M+m)g=Ma2,
要能將滑板B抽出,a1<a2,
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得F>20N.
(2)當(dāng)F=28N時,根據(jù)牛頓第二定律得,${a}_{1}=μg=0.2×10m/{s}^{2}=2m/{s}^{2}$,
${a}_{2}=\frac{F-μmg-μ(M+m)g}{M}$,
代入數(shù)據(jù)解得${a}_{2}=4m/{s}^{2}$.
設(shè)滑塊運動的位移為s1,滑板的位移為s2,由運動學(xué)規(guī)律知,
$l=\frac{1}{2}{a}_{2}{t}^{2}-\frac{1}{2}{a}_{1}{t}^{2}$,
代入數(shù)據(jù)解得t=1s.
答:(1)欲將滑板B從滑塊A下拉出,水平拉力F的大小應(yīng)滿足F>20N.
(2)將滑塊B從滑塊A下拉出要用1s.

點評 本題考查了牛頓第二定律和運動學(xué)公式的綜合運用,知道A、B發(fā)生相對滑動的臨界情況,抓住位移之差等于l,求解時間.

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B.兩物塊落地時重力做功的功率不同
C.從剪斷輕繩到物塊著地,兩物塊所用時間不等
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