将两个滑块1、2用一轻质细绳连接放在粗糙的水平面上，如图所示．已知细绳的长度为L＝1m，1、2的质量分别为m1...

问题详情：

将两个滑块1、2用一轻质细绳连接放在粗糙的水平面上，如图所示．已知细绳的长度为L＝1 m，1、2的质量分别为m1＝2 kg、m2＝8 kg，滑块与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.2，g＝10 m/s2，细绳的最大拉力为FT＝8 N．今在滑块2上施加一水平向右的外力F，使两滑块共同向右运动，当外力增大到某一数值时，细绳恰好断裂．

(1)求细绳恰好断裂的瞬间，水平外力F的大小；

(2)如果细绳恰好断裂的瞬间，两滑块具有的速度为2 m/s，此后水平外力F保持不变，求当滑块1的速度刚好为零时，两滑块1、2之间的距离．

【回答】

(1)绳刚要被拉断的瞬间绳上的拉力为FT＝8 N，根据牛顿第二定律，对滑块1：FT－μm1g＝m1a

代入数据得a＝2 m/s2

对滑块1、2整体：F－μ(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a

代入数据得F＝40 N.

(2)设绳断后，滑块1的加速度为a1，滑块2的加速度为a2，则：

a1＝＝2 m/s2

a2＝＝3 m/s2

滑块1停下来的时间为t，则t＝＝1 s

滑块1的位移为x1，则x1＝＝1 m

滑块2的位移为x2，则x2＝vt＋a2t2＝3.5 m

滑块1刚静止时，滑块1、滑块2间距离为Δx＝x2＋L－x1＝3.5 m.

*：(1)40 N　(2)3.5 m

知识点：专题二 力与物体的直线运动

题型：计算题