Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量M=2.0kg的木板靜止在光滑水平桌面上,木板上放有一質(zhì)量m=1.0kg的小鐵塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),它離木板左端的距離為L=1m,鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2。現(xiàn)用一水平向右的拉力F作用在木板上,使木板和鐵塊由靜止開始運(yùn)動(dòng),設(shè)木板與鐵塊間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10m/s2求:

(1)當(dāng)拉力為3N時(shí),鐵塊受到的摩擦力大�。�

(2)若要鐵塊相對(duì)木板靜止,求拉力的最大值；

(3)當(dāng)拉力為8N時(shí),作用1s后撤去拉力。判斷鐵塊能否從木板上滑落,若不能,求鐵塊靜止在木板上的位置。

Answer 1

【答案】（1） （2）F2=6N （3）

【解析】

根據(jù)題意可知考查滑塊滑板模型，靈活選擇研究對(duì)象，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式計(jì)算可得。

對(duì)整體由牛頓第二定律得

由牛頓第二定律得鐵塊受到的摩擦力

解得:

鐵塊受到的最大靜摩擦力:

由牛頓第二定律得鐵塊的最大加速度:

對(duì)整體由牛頓第二定律得:

解得: F2=6N

當(dāng)拉力為8N時(shí)，對(duì)木板由牛頓第二定律得:

解得: a3=3m/s2

力作用1s末，對(duì)鐵塊:

速度

位移

對(duì)木板的速度

位移

撤去拉力，對(duì)木板由牛頓第二定律得

解得

設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間二者達(dá)到共同速度v3，則有:

解得

此過(guò)程鐵塊位移

木板位移

所以鐵塊最終靜止在木板上距離木板左端