Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量M = 1kg的木板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1，在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4，取g=10m/s2，試求：

(1)若木板長L=1m，在鐵塊上加一個(gè)水平向右的恒力F=8N，經(jīng)過多長時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的右端？

(2)若在鐵塊上的右端施加一個(gè)大小從零開始連續(xù)增加的水平向左的力F，通過分析和計(jì)算后，請?jiān)趫D中畫出鐵塊受到木板的摩擦力f2隨拉力F大小變化的圖像.（設(shè)木板足夠長）

Answer 1

【答案】（1）1s（2）圖像如圖；

【解析】試題分析：（1）鐵塊的加速度大小＝4m/s2

木板的加速度大小＝2m/s2

設(shè)經(jīng)過時(shí)間t鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的右端，則有

得：t=1s

（2）①當(dāng)F≤μ2（m+M）g=2N時(shí)，A、B相對(duì)靜止且對(duì)地靜止，f1=F；

②設(shè)F=F1時(shí)，A、B恰保持相對(duì)靜止，此時(shí)有：F1－μ1mg＝ma

μ1mg－μ2（m+M）g＝Ma

得：F1=6N

所以，當(dāng)2N＜F≤6N時(shí)，M、m相對(duì)靜止，系統(tǒng)向右做勻加速運(yùn)動(dòng)。

對(duì)于鐵塊：F1－f1＝ma

對(duì)于系統(tǒng)：

得：

③當(dāng)F＞6N，A、B發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，f1＝μ1mg =4N