连接体问题 高中物理
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发布时间：2022-04-22 09:44
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热心网友
时间：2023-10-09 00:14
在做此题之前需要说明一点，在选择参照系时，如果选择有加速度的参照系，那么必须在研究的物体上加一个方向相反的惯性力。比如A、B两个物体同时以G加速度下落，那么如果以B为参照系，A是静止的，此时从A的受力来看，A受到向下的力M1G作用，同时受到方向向上（与B的加速度G方向相反）的惯性力M1G（G加速度是参照系B的加速度）的作用，两力相等，所以A是静止的（这个静止是相对于B来说的）。
（1）F力的最小值情况。在这个F力下，物体A刚好没有从B的右端掉下去，即物体A滑行了最大距离L=1m。
B在A相对于它还未静止时，所受的力方向向右，有：F+m1gu=m2a2。所以求出a2就能解出F。当以B为参照系时，A不仅受到向左摩擦力m1gu，还受到向左的惯性力m1a2。由于A滑行距离为L，且最后速度为零（注意是相对于B而言的），所以有：
(a2+gu)*t=v..................1
1/2*(a2+gu)*t的平方=L...................2
解1和2方程得，a2=6m/s,t=0.5s
可以得出，F=m2a2-m1gu=1牛。
（2）F力的最大值。在这个F力下，A物体应该是在B上向右滑行最短距离，且不会从左端掉下B板。在这个力的作用下，A肯定不会滑出B。所以之用考虑使得A不从B的左边掉下来的情况就可以了。
当A相对于B静止时，此时A受到向右的的摩擦力T，对于B而言受到向左的摩擦力T和向右的F力作用。B物体的加速度为F-T=m2*a2。。。。。。。。1
那么A相对于B而言，受的惯性力为m1*a2，方向向左。如果A不从左边掉下B板，必须使得惯性力m1*a2<=摩擦力T。因为是要求F的最大值，所以，当惯性力m1*a2=摩擦力T的最大值时，a2能取到最大，且F也就是最大，此时摩擦力T为动态摩擦力，即T=m1gu。所以，由m1*a2=m1gu，可得a2=2m/s。
结果带入等式1中，可以得，F=m1gu+m2*a2=3牛。即F力的最大值为3牛。如果F超过3牛，A由于惯性力大于摩擦力，将在相对与B静止后，开始相对于B向左运动，最终从左边掉出木板B。
综上，F的取值范围是大于等于1牛，小于等于3牛。
以B为参照系能极大简化运算和运动过程，比以静止的平面为参照系要简单很多，只是以有加速度的物体为参照系在理解时可能困难点。
热心网友
时间：2023-10-09 00:14
A1=ug...........1
((V+V1)/2)T=L......2
A2T=V1...........3
A2=(ug+F)/M2.......4
当F最大时F<uM1g+A1M2g
由上可知1+3^(1/2)N<=F<=3N
