[题目]如图所示.一个木板放置在光滑的水平桌面上.A.B两个小物体通过不可伸长的轻绳相连.并且跨过轻滑轮.A物体放置在木板的最左端.滑轮与物体A间的细绳平行于桌面．已知木板的质量m1=20.0kg.物体A的质量m2=4.0kg.物体B的质量m3=1.0kg.物体A与木板间的动摩擦因数μ=0.5.木板长L=2m.木板与物体A之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，一个木板放置在光滑的水平桌面上，A、B两个小物体通过不可伸长的轻绳相连，并且跨过轻滑轮，A物体放置在木板的最左端，滑轮与物体A间的细绳平行于桌面．已知木板的质量m1=20.0kg，物体A的质量m2=4.0kg，物体B的质量m3=1.0kg，物体A与木板间的动摩擦因数μ=0.5，木板长L=2m，木板与物体A之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2．为了使A、B两个物体以及木板均保持静止状态，需要对木板施加水平向左的力F1，加以维持

（1）求这个力F1的大小；

（2）为了使物体A随着木板一起向左运动，并且不发生相对滑动，现把力F1替换为水平向左的力F2，求力F2的最大值；

（3）现在用一个水平向左的力瞬间击打木板，使木板获得得一个瞬时速度，并同时撤去力F1，使得物体B上升高度hB=1.0m（物体B未碰触滑轮）时，物体A刚好经过木板的最右端．求打击木板后木板获得的瞬时速度大小．

【答案】（1）10N；（2）60N；（3）3.5m/s．

【解析】（1）对物体，由平衡条件可知，绳子拉力，对A和木板组成的整体，则有。
（2）物体A随着木板一起向左运动时，三个物体的加速度大小相等，当A与木板间的静摩擦力达到最大值时，达到最大值．
对AB整体进究得，，又，解得，，
对木板，根据牛顿第二定律得，解得。

（3）用一个水平向左的力瞬间击打木板，并同时撤去力，A向左做匀加速运动，木板向左做匀减速运动，由于木板与物体A之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，AB的加速度为，对B：，解得，；
设木板减速运动过程中的加速度大小为，则有，解得，，
根据题意，物体B上升的过程中，木板向左运动的位移设击打木板后的瞬间，木板的速度大小为，对木板：由，
解得，。

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