问题详情:
如图所示,一足够长的固定光滑斜面倾角θ=37°,两物块A、B的质量mA=1kg、mB=4kg.两物块之间的轻绳长L=0.5m,轻绳可承受的最大拉力为T=12N,对B施加一沿斜面向上的力 F,使A、B由静止开始一起向上运动,力F逐渐增大,g取10m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8).
(1)若某一时刻轻绳被拉断,求此时外力F的大小;
(2)若轻绳拉断瞬间A、B的速度为3m/s,绳断后保持外力F不变,求当A运动到最高点时,A、B之间的距离.
【回答】
解:(1)对整体分析,根据牛顿第二定律得:
F﹣(mA+mB)gsinθ=(mA+mB)a
A物体:T﹣mAgsinθ=mAa
代入数据解得:F=60N
(2)设沿斜面向上为正,A物体:
﹣mAgsinθ=mAaA
解得:,
因为v0=3m/s,
所以A物体到最高点为:t===0.5 s
此过程A物体的位移为:,
B物体:F﹣mBgsinθ=mBaB
所以两者间距为:△x=xB﹣xA+L
代入数据解得:△x=2.375m
答:(1)此时外力F的大小为60N;
(2)A、B之间的距离为2.375m.
知识点:专题二 力与物体的直线运动
题型:计算题