数为μ1,B与地面间的动摩擦因数为μ2,且μ2>μ1,则x的表达式应为
图1-17MA.x=Lmμ1MLC.x=μ2-μ1m+MM+mLB.x=mμ1MLD.x=μ2+μ1m+M
【解析】设A、B相对静止一起向右匀速运动时的速度为v,撤去外力后至停止的过程中,A受到的滑动摩擦力为:f1=μ1mgf1其加速度大小a1==μ1gmμ2m+Mg-μ1mgB做减速运动的加速度大小a2=M由于μ2>μ1,所以a2>μ2g>μ1g=a1即木板B先停止后,A在木板上继续做匀减速运动,且其加速度大小不变1对A应用动能定理得:-f1L+x=0-mv22对B应用动能定理得:1μ1mgx-μ2m+Mgx=0-Mv22解得:x=μ1ML.μ2-μ1m+M
答案C【点评】①虽然使A产生加速度的力由B施加,但产生的加速度a1=μ1g是取大地为参照系的.加速度是相对速度而言的,所以加速度一定和速度取相同的参照系,与施力物体的速度无关.②动能定理可由牛顿第二定律推导,特别对于匀变速直线运动,两表达式很容易相互转换.三、临界问题●例8如图1-18甲所示,滑块A置于光滑的水平面上,一细线的一端固定于倾角为45°、质量为M的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线另一端拴一质量为m的小球B.现对滑块施加一水平方向的恒力F,要使小球B能相对斜面静止,恒力F应满足什么条件?
图1-18甲【解析】先考虑恒力背离斜面方向水平向左的情况:设恒力大小为F1时,B还在斜面上且对斜面的压力为零,此时A、B有共同加速度a1,B的受力情况如图1-18乙所示,有:
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f图1-18乙Tsi
θ=mg,Tcosθ=ma1解得:a1=gcotθ即F1=M+ma1=M+mgcotθ由此可知,当水平向左的力大于M+mgcotθ时,小球B将离开斜面,对于水平恒力向斜面一侧方向水平向右的情况:设恒力大小为F2时,B相对斜面静止时对悬绳的拉力恰好为零,此时A、B的共同加速度为a2,B的受力情况如图1-18丙所示,有:
图1-18丙FNcosθ=mg,FNsi
θ=ma2解得:a2=gta
θ即F2=M+ma2=M+mgta
θ由此可知,当水平向右的力大于M+mgta
θ,B将沿斜面上滑,综上可知,当作用在A上的恒力F向左小于M+mgcotθ,或向右小于M+mgta
θ时,B能静止在斜面上.答案向左小于M+mgcotθ或向右小于M+mgta
θ【点评】斜面上的物体、被细绳悬挂的物体这两类物理模型是高中物理中重要的物理模型,也是高考常出现的重要物理情境.四、超重与失重问题1.超重与失重只是物体在竖直方向上具有加速度时所受支持力不等于重力的情形.2.要注意飞行器绕地球做圆周运动时在竖直方向上具有向r