a1t12+a2t22=20 m①
设加速过程的末速度为vt
由加速过程可知vt=a1t1②
由减速过程可知vt=a2t2③
联立②③可得t1=4t2,代入①可得t1=8 s.
答案:μ=0.2,这个水平拉力最少作用t1=8 s.
二、简单的连接体问题
1.简单连接体问题
两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同加速度的整体叫连接体.
2.整体法和隔离法
(1)整体法:把连接体看成一个整体作为研究对象,在进行受力分析时,要注意区分内力和外力.采用整体法时只分析外力,不分析内力.如图5-4-2所示,置于光滑水平面上的两个物体m和M,用轻绳连接,绳与水平方向的夹角为θ.在M上施一水平力F,求两物体运动的加速度.这时,我们就可以把m和M作为整体来研究,则有:F=(m+M)a,所以a=.以整体为研究对象来求解,可以不考虑物体之间的作用力,列方程简单,求解容易.
图5-4-2
(2)隔离法:把研究的物体从周围物体中隔离出来,单独进行分析.上题中若要求绳的拉力,则必须将m(或M)隔离出来,单独进行分析,例如隔离m则有:F1cosθ=ma,所以F1= .
【例2】 如图5-4-3所示,斜面倾角为θ,木块A的质量为m,叠放在木块B的上表面.木块B上表面水平,下表面与斜面间无摩擦力,当A与B保持相对静止一起沿斜面下滑时,求A所受的弹力与摩擦力.
图5-4-3
解析:A和B组成一个简单的连接体,应当有共同的加速度,采用整体法分析知,它们的加速度为a=gsinθ
对A进行受力分析,并分解加速度如图5-4-4所示,则
图5-4-4