【題目】如圖所示,一質量為M=4kg,長為L=2m的木板放在水平地面上,已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1,在此木板的右端上還有一質量為m=1kg的鐵塊,且視小鐵塊為質點,木板厚度不計。今對木板突然施加一個水平向右的拉力F。

(1)若不計鐵塊與木板間的摩擦,且拉力大小為6N,求木板的瞬時加速度?

(2)若不計鐵塊與木板間的摩擦,且拉力大小為6N,則小鐵塊經(jīng)多長時間將離開木板?

(3)若鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2,鐵塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1,要使小鐵塊對地面的總位移不超過1.5m,則施加在木板水平向右的拉力應滿足什么條件?(g=10m/s2

【答案】(1) (2)t=4s (3)F≥47N

【解析】

(1)對木板受力分析,由牛頓第二定律得:Fμ(Mm)gMa

解得

(2)由運動學公式得

解得t=4s.

(3)鐵塊在木板上時:μ1mgma1

鐵塊在地面上時:μ2mgma2

對木板:Fμ1mgμ2(Mm)gMa3

設鐵塊從木板上滑下時的速度為v1,鐵塊在木板上和地面上的位移分別為x1、x2,

則:

并且滿足x1x2≤1.5m

設鐵塊在木板上滑行時間為t1,則

木板對地面的位移

xx1L

聯(lián)立解得F≥47N

練習冊系列答案
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這五個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是從O點至 ______(填“A”“B”“C”“D”“E”)點的讀數(shù)。由圖中給出的數(shù)據(jù),可得出從O點到打下D點,重錘重力勢能的減少量為________J,而動能的增加量為___________J,實驗中重力勢能的減少量與動能增加量不等的原因是 ____________ .

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