题目内容

(2010?南京二模)如图所示,质量m=1kg.L=0.8m长的均匀矩形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相齐平.板与平面间的动摩擦因数为μ=0.4,现用F=5N的水平力向右推薄板,要使它翻下桌子,力F的作用时间至少为(取g=10m/s2)(  )
分析:要使推力作用时间最短,推力撤去后,物体减速滑行,刚好重心到达桌面边缘时,速度减为零;
对木板加速和减速分别受力分析,然后根据牛顿第二定律求得加速和减速的加速度,再根据位移时间公式求时间.
解答:解:加速时,对木板受力分析,受到重力、支持力、推力F和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有
F-μmg=ma1
解得
a1=1m/s2
减速时,对木板受力分析,受到重力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有
-μmg=ma2
解得
a2=-4m/s2
木板先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,到达桌面边缘时,速度减为零,根据位移时间公式和速度时间公式,有
L
2
=
1
2
a1
t
2
1
 
+(a1t1t2+
1
2
a2
t
2
2
)
    ①
0=a1t2+a1t2               ②
解得
t=0.8s
故选A.
点评:本题关键是找出作用时间最短的临界过程,然后先根据牛顿第二定律求解出加速过程和减速过程的加速度,再根据运动学公式列式求解.
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