帮个忙 一道高一的物理计算题
如图所示,质量m1=2.8kg的物体A放在水平地面上,与地面的动摩擦因数μ1=0.2,质量m2=2kg的物体B放在A的竖直前表面上,A、B间动摩擦因数μ2=0.5。如图所...
如图所示,质量m1=2.8kg的物体A放在水平地面上,与地面的动摩擦因数μ1=0.2,质量m2=2kg的物体B放在A的竖直前表面上,A、B间动摩擦因数μ2=0.5。如图所示,今以F=45.6N的水平推力推A的后表面时,求A对地面的压力。(取g=10m/s²)
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2个回答
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将A、B作为整体,整体在水平方向运动的加速度设为 a
则有 F-f1=(m1+m2)*a ,f1是地面对A的滑动摩擦力
f1=μ1*N1 ,N1是地面对A的支持力
得 F-μ1*N1=(m1+m2)*a .....................方程1
对B分析:受重力m2*g、A对B的水平向左弹力N2、A对B的竖直向上的摩擦力 f2
水平方向有 N2=m2*a .....................方程2
由方程1和2 得 F-μ1*N1=(m1+m2)*(N2 / m2)............方程3
讨论: 若B能沿A的前竖直表面下滑,则有 f2=μ2*N2
那么,N1=m1*g+f2 (对A)
即 N1=m1*g+μ2*N2 .....................................................方程4
由方程3和4联立得 N1=[ μ2*m2*F+m1*(m1+m2)g ] / [ μ1*μ2*m2+(m1+m2) ]
=[ 0.5*2*45.6+2.8*(2.8+2)*10 ] / [ 0.2*0.5*2+(2.8+2) ]
=36牛
若B不能沿A的前表面下滑,则有 f2=m2*g
那么,N1=m1*g+f2=(m1+m2)g=(2.8+2)*10=48牛
f1=μ1*N1=0.2*48=9.6牛
a=(F-f1)/(m1+m2)=(45.6-9.6)/(2.8+2)=7.5 m/s^2
N2=m2*a=2*7.5=15牛
推出 f2=μ2*N2=0.5*15=7.5牛<m2*g (20牛)
显然,这种情况是矛盾的,是不存在的。
综上所述,实际情况是B能下滑,地面对A的支持力是36牛,由牛三知,A对地面的压力是36牛。
则有 F-f1=(m1+m2)*a ,f1是地面对A的滑动摩擦力
f1=μ1*N1 ,N1是地面对A的支持力
得 F-μ1*N1=(m1+m2)*a .....................方程1
对B分析:受重力m2*g、A对B的水平向左弹力N2、A对B的竖直向上的摩擦力 f2
水平方向有 N2=m2*a .....................方程2
由方程1和2 得 F-μ1*N1=(m1+m2)*(N2 / m2)............方程3
讨论: 若B能沿A的前竖直表面下滑,则有 f2=μ2*N2
那么,N1=m1*g+f2 (对A)
即 N1=m1*g+μ2*N2 .....................................................方程4
由方程3和4联立得 N1=[ μ2*m2*F+m1*(m1+m2)g ] / [ μ1*μ2*m2+(m1+m2) ]
=[ 0.5*2*45.6+2.8*(2.8+2)*10 ] / [ 0.2*0.5*2+(2.8+2) ]
=36牛
若B不能沿A的前表面下滑,则有 f2=m2*g
那么,N1=m1*g+f2=(m1+m2)g=(2.8+2)*10=48牛
f1=μ1*N1=0.2*48=9.6牛
a=(F-f1)/(m1+m2)=(45.6-9.6)/(2.8+2)=7.5 m/s^2
N2=m2*a=2*7.5=15牛
推出 f2=μ2*N2=0.5*15=7.5牛<m2*g (20牛)
显然,这种情况是矛盾的,是不存在的。
综上所述,实际情况是B能下滑,地面对A的支持力是36牛,由牛三知,A对地面的压力是36牛。
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