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  • 如图所示，一质量为M=4kg，长为L=2m的木板放在水平地面上，已知木板与地面间的动摩擦因数为0.1，在此木板的右端上还有一质量为m=1kg的铁块，且视小铁块为质点，木板厚度不计．今对木板突然施加一个水平向右的拉力．（1）若不计铁块与木板间的摩擦，且拉力大小为6N，则小铁块经多长时间将离开木板？（2）若铁块与木板间的动摩擦因数为0.2，铁块与地面间的动摩擦因数为0.1，要使小铁块相对木板滑动且对地面的总位移不超过1.5m，则施加在木板水平向右的拉力应满足什么条件？（g=10m/s2）试题及答案-解答题-云返教育

      • 试题详情

      如图所示，一质量为M=4kg，长为L=2m的木板放在水平地面上，已知木板与地面间的动摩擦因数为0.1，在此木板的右端上还有一质量为m=1kg的铁块，且视小铁块为质点，木板厚度不计．今对木板突然施加一个水平向右的拉力．
      （1）若不计铁块与木板间的摩擦，且拉力大小为6N，则小铁块经多长时间将离开木板？
      （2）若铁块与木板间的动摩擦因数为0.2，铁块与地面间的动摩擦因数为0.1，要使小铁块相对木板滑动且对地面的总位移不超过1.5m，则施加在木板水平向右的拉力应满足什么条件？（g=10m/s      2）

      试题解答

      见解析
      （1）对木板受力分析，由牛顿第二定律得：
      F-μ（M+m）g=Ma
      由运动学公式，得
      L=      at2
      解得：t=      =s=4 s．
      （2）铁块在木板上时：μ      1mg=ma1，
      铁块在地面上时：μ      2mg=ma2，
      对木板：F-μ      1mg-μ2（M+m）g=Ma3
      设铁块从木板上滑下时的速度为v      1，铁块在木板上和地面上的位移分别为x1、x2，则：
      2a      1x1=
      2a      2x2=
      并且满足x      1+x2≤1.5 m
      设铁块在木板上滑行时间为t      1，则
      v      1=a1t
      木板对地面的位移x=      a3
      x=x      1+L
      联立解得F≥47 N．
      答：（1）若不计铁块与木板间的摩擦，且拉力大小为6N，则小铁块经4s将离开木板
      （2）施加在木板水平向右的拉力应大于等于47 N
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      必修1鲁科版解答题高中物理

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