【知识点】动能定理的应用;牛顿第二定律

C2 E2

解:(1)物体A在水平方向上受到向右的摩擦力,由牛顿第二定律得$\mu_1mAg=mAaA$ 1

代入数据解得$aA=0.5 m/s^2$ 2

(2)$t=l.0 s$时,木板B的速度大小为$v_1=aBt$ 3

木板B所受拉力F,由牛顿第二定律有$F-\mu_mAg-\mu_2(mA+mB)g=mBaB$ 4

电动机输出功率$P_1=Fv_1$ 5

由345并代入数据解得$P=7 W$ 6

(3)电动机的输出功率调整为5W时,设细绳对木板B的拉力为$F'$,则$P'=F'v_1$ 7

代入数据解得$F'=5 N$ 8

木板B受力满足$F'-\mu_1mAg-\mu_2(mA+mB)g=0$ 9

所以木板B将做匀速直线运动,而物体A则继续在B上做匀加速直线运动直到A、B速度相等。设这一过程时间为$t'$,有$v_1=aA(t+t')$ 10

这段时间内B的位移$S_1=v_1t'$

A、B速度相同后,由于$F'>μ_2(mA+mB)g$且电动机输出功率恒定,A、B将一起做加速度逐渐减小的变加速运动,由动能定理得联立2310并代入数据解得木板B在$t=1.0 s$到$t=3.8 s$这段时间的位移s=$s_1+s_2=3.03 m$(或取s=3.0 m)。