高中物理中关于滑块滑板问题 5
上图是本题的V-T图:绿线代表物体A;两段蓝线代表小车B的车头(其实小车上每一点的v-t图都是一样的,但车头的初始位置与A相同,选择车头可方便位移的计算);
图像的斜率是由计算出的加速度决定的:
(1)0~t1阶段:只有B在移动;
加速度:a1=F/M=12/4=3;(M表示B的质量)
(2)t1~t2阶段:A在B的摩擦拉动下,也在移动;
A加速度:a=f/m=μmg/m=μg=4;(m表示A的质量)
B加速度:a2=(F-f)/M=(12-4)/4=2;
根据P点的状态,可得出:
v1=a1·t1=3·t1;
在Q点,即t2时刻,A到达B的尾端,A、B的速度相等;利用这个关系我们可以列出等式:
v2=v1+a2·(t2-t1)=3·t1+2(t2-t1);——利用B的v-t图得出;
v2=a·(t2-t1)=4(t2-t1);——利用A的v-t图得出;
联立上式,可得出:
t1/t2=2/5;
图中,黄色区域的面积,就是A、B两者的位移之差——这是v-t图的基本性质之一——也就是小车B的总长度。而从t1时刻将其一分为二所得的两个三角形S1和S2,所代表的恰好就是小车上光滑和粗糙的两个部分。要求这两部分的长度,只需求出S1和S2的面积即可。
看图可知:S1和S2拥有一个共同的底边:PR,所以,它们的面积之比,就等于这个公共底边上的高之比;而它们的高,就是时间轴上的两个时间段。
S1:S2=t1:(t2-t1);
将前面求出的t1与t2之比代入上式,可得:
S1:S2=2:3;
由于S1和S2的总面积已知——B的长度2m;所以:
光滑段:S1=0.8m;
粗糙段:S2=1.2m;
请看清问题
上面的滑块在摩擦力得作用下,在下面滑块运动过程中与下面的滑块本就相对静止了,也就是说上面的滑块也是以同样的速度在运动,在上面滑块受到向右力的作用下自然是有向右的加速度相对下面的滑块而向右运动了
我只是根据图一划红线的句子列举了一个好像矛盾的例子,想解释一下为什么会这样,右图题目答案不重要
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