如图所示,光滑水平面上静止放着长L=1.6m,质量为M=3kg的木块(厚度不计),一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端,m和M之间的动摩擦因数μ=0.1,今对

发布时间:2020-08-15 12:48:59

如图所示,光滑水平面上静止放着长L=1.6m,质量为M=3kg的木块(厚度不计),一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端,m和M之间的动摩擦因数μ=0.1,今对木板施加一水平向右的拉力F,(g取10m/s2)
(1)如果拉力F=10N恒定不变,求小物体离开木板时的动能大小?
(2)为使物体与木板不发生滑动,F不能超过多少?

网友回答

解:(1)小物体的加速度?a1==μg=1m/s2??
木板的加速度??a2==3m/s2???????
物体滑过木板所用时间为t,由位移关系得:???
物体离开木板时的速度:v1=a1t??????

(2)物体与木板不发生滑动,则木块和小物体具有共同加速度,由牛顿第二定律得:
F=(M+m)a??
小物体的加速度由木块对它的静摩擦力提供,则有:
静摩擦力f=ma≤μmg???
解得:F≤μ(M+m)g=4N?
答:(1)如果拉力F=10N恒定不变,小物体离开木板时的动能大小为0.8J;
(2)为使物体与木板不发生滑动,F不能超过4N.
解析分析:(1)由题F=10N时,小物体相对于木板相对滑动,根据牛顿第二定律分别求出小物体和木板的加速度.当小物体离开木板时,木板相对于小物体的位移等于L,由位移公式求出时间,再由速度公式求解小物体离开木板时的速度.
(2)当小物体相对于木板刚要滑动时,F达到最大,此时两者之间的静摩擦力达到最大值.先以小物体为研究对象,由牛顿第二定律求出加速度,再以整体为研究对象求解F的最大值.

点评:本题中涉及临界问题:当两接触物体刚要相对滑动时,静摩擦力达到最大.第(1)问关键抓住两物体的位移关系.
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