如圖所示，長L=1.5m，質(zhì)量M=3kg的木板靜止放在水平面上，質(zhì)量m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點）放在木板的右端，木板和物塊間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1，木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.2．現(xiàn)對木板施加一水平向右的拉力F，取g=10m/s2，求：
（1）使物塊不掉下去的最大拉力F0（物塊受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）．
（2）如果拉力F=21N恒定不變，小物塊所能獲得的最大動能．

解：（1）物塊剛好不掉下去，物體與木板達到最大靜摩擦力，且具有相同的最大加速度a1，
對物塊，最大加速度，
對整體：F0-μ2（M+m）g=（M+m）a1
∴F0=μ2（M+m）g+（M+m）a1=12N
（2）當拉力F=21N＞F0時，物塊相對木板滑動．
對木板，加速度
設(shè)小物塊滑離時經(jīng)歷的時間為t，
則
∴t=1s
此時Vm=a1t=1m/s
∴
答：（1）使物塊不掉下去的最大拉力為12N．
（2）如果拉力F=21N恒定不變，小物塊所能獲得的最大動能為0.5J．
分析：（1）物塊剛好不掉下去，物體與木板達到最大靜摩擦力，且具有相同的最大加速度，根據(jù)牛頓第二定律求出最大加速度，對整體再根據(jù)牛頓第二定律即可求解F的最大值；
（2）當拉力F=21N＞F0時，物塊相對木板滑動，根據(jù)牛頓第二定律求出木板的加速度，根據(jù)位移關(guān)系求出小物塊滑離時經(jīng)歷的時間，進而求出滑出時的速度，根據(jù)動能的表達式即可求解動能．
點評：解決本題的關(guān)鍵理清物塊在整個過程中的運動情況，關(guān)鍵是受力分析，根據(jù)受力判斷其運動情況．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，長L=1.6m，質(zhì)量M=3kg的木板靜放在光滑水平面上，質(zhì)量m=1kg、帶電量q=+2.5×10-4C的小滑塊放在木板的右端，木板和物塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，所在空間加有一個方向豎直向下強度為E=4.0×104N/C的勻強電場，如圖所示，現(xiàn)對木板施加一水平向右的拉力F．取g=10m/s2，求：
（1）使物塊不掉下去的最大拉力F；
（2）如果拉力F=11N恒定不變，小物塊所能獲得的最大動能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，長L=1.2m、質(zhì)量M=3kg的木板放在傾角為37°的光滑斜面上，質(zhì)量m=1kg、帶電荷量q=+2.5×10-4 C的物塊放在木板的上端，木板和物塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，所在空間加有一個方向垂直斜面向下、場強E=4.0×104 N/C的勻強電場．現(xiàn)對木板施加一平行于斜面向上的拉力F=10.8N．取g=10m/s2，斜面足夠長．設(shè)圖示位置木板和物塊的速度均為零．試求：
（1）物塊離開木板時木板獲得的動能；
（2）物塊在木板上運動的過程中，由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?豐臺區(qū)模擬）如圖所示，長L=1.3m，質(zhì)量M=5.0kg的平板小車A靜止在光滑的水平面上，小車左端放有質(zhì)量m=1.0kg的木塊B（可以看作質(zhì)點），木塊B與小車A之間的動摩擦因數(shù)μ=0.20，現(xiàn)用水平恒力F拉動木塊B在小車A上滑行．求：
（1）木塊B在平板小車A上滑行時，小車A的加速度大小及方向；
（2）若F=5N，則木塊B和小車A脫離時的速率分別是多少；
（3）從木塊B剛開始運動到A、B脫離的過程中，水平恒力F對木塊B所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，長L=1.3m，質(zhì)量M=5.0kg的平板小車A靜止在光滑的水平面上，小車左端放有質(zhì)量m=1.0kg的小木塊B（可以看作質(zhì)點），木塊B與小車A之間的動摩擦因數(shù)μ=0.20，現(xiàn)用水平恒力F拉動木塊B在小車A上滑行．求：
（1）小木塊B在平板小車A上滑行時，小車A的加速度大小、方向；
（2）當F=
12
mg時，使木塊B從小車A的右端與A脫離時，小車A的動能和此過程中F對木塊B做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，長L=1.6m，質(zhì)量M=3kg的木板靜放在光滑水平面上，質(zhì)量m=1kg的小物塊放在木板的右端，木板和物塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.1．現(xiàn)對木板施加一水平向右的拉力F，取g=10m/s2，求：
（1）使物塊不掉下去的最大拉力F；
（2）如果拉力F=10N恒定不變，小物塊所能獲得的最大動能．

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