板块1
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1. 题目内容

( 1 )滑块\( A \)刚滑上木板\( B \)\( A \)\( B \)的加速度大小分别为多少?

( 2 )滑块\( A \)和木板\( B \)都停下时木板\( B \)运动的位移大小是多少?(重力加速度\( g = 10\text{ m/}\text{s}^{2} \)

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【答案】 (1)\( a_{A} = 4\text{ m/}\text{s}^{2} \)\( a_{B} = 2\text{ m/}\text{s}^{2} \)

(2)\( 1.75\text{ m} \)

【解析】 (1)滑块\( A \)刚滑上\( B \)板时,设木板\( B \)的质量为\( m \),滑块\( A \)的质量为\( 2m \)

对滑块\( A \)受力分析:

\( f_{1} = \mu_{1}F_{\text{N}1} = \mu_{1} \cdot 2mg = 2ma_{A} \)

解得\( a_{A} = \mu_{1}g = 4\text{ m/}\text{s}^{2} \)

对木板\( B \)受力分析:

\( f_{1} – f_{地} = ma_{B} \)

\( f_{地} = \mu_{2}F_{\text{N}2} = 3\mu_{2}mg \)

解得\( a_{B} = 2\text{ m/}\text{s}^{2} \)

(2)当滑块\( A \)与木板\( B \)共速时有:

\( v_{A} – a_{A}t_{1} = v_{B} + a_{B}t_{1} \),解得\( t_{1} = 0.5\text{ s} \)

此时木板\( B \)的位移\( x_{1} = v_{B}t_{1} + \frac{1}{2}a_{B}t_{1}^{2} = 0.75\text{ m} \)\( {v_{B}}’ = 2\text{ m/s} \)

\( AB \)整体受力分析:

\( f_{地} = 3\mu_{2}mg = 3ma \)

解得\( a = 2\text{ m/}\text{s}^{2} < a_{A} = 4\text{ m/}\text{s}^{2} \)

之后滑块\( A \)与木板\( B \)一起减速到零,

一起减速时,木板\( B \)的位移\( x_{2} = \frac{{v_{B}}'}{2a} = 1\text{ m} \)

所以滑块\( A \)和木板\( B \)都停下时木板\( B \)的位移为\( x = x_{1} + x_{2} = 1.75\text{ m} \)

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2. 教学演示视频

请观看以下教学演示视频。

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