市面上有这样的游戏机。投入一枚1元的硬币,就可以控制一只机械“爪子”去抓毛绒玩具,如图1。现在,
a =△v△t = 10.1m/S2 = 10m/S2
根据牛顿第二定律:
4μF-mg=ma
f = ma+mg4μ= 0.5×10+0.5×104×0.5N = 5N
(2)当压力为3.5N时,物体产生的加速度为ma’。根据牛顿第二定律,有:
4μF-mg=ma '
解决方案:
a′= 4μF?mgm=4×0.5×3.5?0.5×100.5米/秒2 = 4米/秒2
机械爪在时间t=0.1s内加速到速度v=1m/s,然后保持这个速度匀速上升;
假设A和B没有滑移,物体A的速度达到1m/s所需的时间:
t 1 = va′= 1m/s4m/S2 = 0.25s
在此期间,物体A的上升距离为:
x 1 = v2t 1 = 1m/S2×0.25s = 0.125m
这段时间内,物体B加速上升0.1s,剩下的0.15s是匀速的,所以上升距离为:
x2 = 0+1m/S2×0.1s+1m/s×0.15s = 0.2m
相对滑动距离:△x = x2-x 1 = 0.2-0.125 = 0.075m。
所以,只要抓住离顶部0.075m以下的位置,就能成功抢到玩具;
(3)综合各种因素后,商家判定抓取成功率为10%,因此有90%的几率无法抓取,因此相对滑动距离为物体边高的90%,即0.09m;
考虑临界情况,即相对滑动距离为0.09m
设压强为f,根据牛顿第二定律,有:
4μF-mg=ma ①
机械爪在时间t=0.1s内加速到速度v=1m/s,然后保持这个速度匀速上升;
物体A的速度达到1m/s所需的时间:
t1=va ②
在此期间,物体A的上升距离为:
x1=v2t1 ③
这段时间内,物体B加速上升0.1s,剩下的0.15s是匀速的,所以上升距离为:
x2=v2t?+v(t1?t)= 12×0.1+1×(1a?0.1)=1a?0.05?④
相对滑动距离:△x=x2-x1=0.09m ⑤。
同步1、2、3、4和5溶液:
F = 3.39N牛顿
答案:(1)如果要求B无论在A边的任何位置都能成功抓住玩具,那么压力F至少要调整到5N;
(2)目前调整后的压力F为F=3.5N,玩具只要抓到离顶部0.075m以下就能抓成功;
(3)综合各种因素后,商家决定使抢单成功率为10%,压力F应调整为3.39 N .