貴刊2005年第12期刊登了《對(duì)一道題的商榷》一文。本人認(rèn)為文中歐陽正德老師對(duì)該題的解釋和解答都是值得探討的,下面是本人的一點(diǎn)看法,供大家共同商討。
原題:如圖1木板A和質(zhì)量mA=3kg,木板B的質(zhì)量mB=1kg,A木板的長(zhǎng)度L=1.6m,A與B間的μ=0.1,地面光滑?,F(xiàn)在對(duì)A施加一水平向右的拉力F=10N。為能把A從B下面抽出來,F(xiàn)的作用時(shí)間不得小于多少?
(1)歐陽老師認(rèn)為該題題設(shè)有誤。歐陽教師分析是:根據(jù)題設(shè),題中A、B都有唯一確定的加速度值并且對(duì)A、B受力分析如圖2:
得aA=(F-μmBg)/mA=3m/s2。
aB=μmBg/mB=1m/s2。
同時(shí)A、B之間有唯一確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)距離L。所以,把A從B下抽出來只有唯一確定的時(shí)間,而不存在最小時(shí)間。
(2)歐陽老師認(rèn)為原題的解法有誤而給出了他對(duì)此題的解法,其解答如下:
由功能原理有:
代入數(shù)值解得:t=1.26s。
分析歐陽老師的解答和解答過程,我認(rèn)為他對(duì)此題中所提問題的理解出現(xiàn)了偏差。在他的題設(shè)有誤中:他分析說把A從B的下面抽出來的力F的作用時(shí)間是唯一確定值,不存在最小值。這是不對(duì)的。
他認(rèn)為:要把A從B的下面抽出來,此力F需一直作用到A、B分離為止。而在此題中,由于aA=3m/s2,aB=1m/s。此力作用一段時(shí)間t后,vA=aAt,vB=aBt。即使此時(shí)A、B尚未分離,若此時(shí)撤去F,由于vA>vB,即A運(yùn)動(dòng)比B快,A仍可能與B分離。若能正好滿足vA=vB,SA-SB=L時(shí),則A、B恰好能分離。此時(shí)間為A、B分離F的最短作用時(shí)間。所以要把A從B下面抽出力F不必持續(xù)作用到A、B分開時(shí)。
此題的正確解法可以由功能原理和動(dòng)量定理來求,也可以由牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)來求。
正確解法應(yīng)該是,
由功能原理和動(dòng)量定理有:
聯(lián)立兩式代數(shù)值解得t=0.8s。
注:t=0.8s時(shí)A、B并沒有分離,但此刻撤去力F,再經(jīng)過一段時(shí)間,當(dāng)vA=vB時(shí)A恰好滑離B??梢姶藭r(shí)間為把A從B下面抽出來F作用的最短時(shí)間。
而歐陽老師求出來的時(shí)間則是此力一直作用直到A、B分開的時(shí)間。不是A、B分離所需力的最短時(shí)間。
此題還可以由牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)求解。大家可以進(jìn)行探討。
(欄目編輯羅琬華)
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