如图所示,质量均为m=3kg的物块A、B紧挨着放置在粗糙的水平地面上,物块 A的左侧连接一劲度系数为k=l00N/m的轻质弹簧,弹簧另一端固定在竖直墙壁上。开始时两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态,现使物块B在水平外力F作用下向右做 a= 2m/s2的匀加速直线运动直至与A分离,已知两物块与地面的动摩擦因数均为μ=0.5,g=l0m/s2。
16.求:
(1)物块A、B分离时,所加外力F的大小;
(2)物块A、B由静止开始运动到分离所用的时间。
(1)21N (2)0.3s
(1) 物块A、B分离时,对B:(2分)
解得:F=21N (1分)
(2)A、B静止时,对A、B:(2分)
A、B分离时,对A:(2分)
此过程中 (2分)
解得:t=0.3s(1分)
(1)明确A、B分离时,B对A的作用力为0,对物体B运用牛顿第二定律列式得出F与加速度的关系式,从求求出F的大小;
(2)根据胡克定律分析弹簧的弹力与压缩量之间的关系,从而确定位移,再根据位移公式即可求得时间.
本题能不能从受力角度看,两物体分离的条件是两物体间的正压力为0.从运动学角度看,一起运动的两物体恰好分离时,两物体在沿水平方向上的加速度和速度仍相等是此题的易错点.