Question

如图所示，两个轮子的半径R=0.20 m，由电动机驱动以角速度=8.0 rad/s匀速同向转动，两轮的转动轴在同一水平面上，相互平行，距离d =1.6 m . 一块均匀木板条轻轻平放在两轮上，开始时木板条的重心恰好在右轮的正上方. 已知木板条的长度L＞2d，木板条与轮子间的动摩擦因数μ=0.16 木板条运动到重心恰好到达左轮正上方所需的时间是   （　　）

A．1 s                                       B．0.785 s

C．1.5 s                                    D．条件不足，无法判断

Answer 1

【答案】C

【解析】木板条先做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小为a ===

0.16m /s². 因为加速到速度和两轮边缘的线速度相等时，向左通过的位移为=0.8 m，小于两轮轴之间的距离，所以木版条还要做一段匀速运动，位移为s₂= d –s₁= 0.8m，则匀速运动的时间为l₂==0.5 s，总时间为1.5 s.

【点评】本题类似于皮带传动问题，它将分析计算滑动摩擦力、圆周运动中的几个量之间的关系、牛顿第二运动定律等知识点糅合在一起，很有创意. 同时对力与运动的关系的考查也很细致入微。滑动摩擦力和接触面积无关，尽管两轮同时和木板条接触，但摩擦力并不是2f =2mgμ .当木板条的速度和轮边缘的线速度相同时，它们之间再没有摩擦力作用，木板开始做匀速运动。