题目内容
【题目】如图所示，在水平地面上有一个长L=1.5 m，高h=0.8 m的长方体木箱，其质量为M=1 kg，与地面间的动摩擦因数μ=0.3。在它的上表面的右端放有一质量为m=4 kg的小铁块，铁块与木箱间的摩擦不计。开始它们均静止。现对木箱施加一水平向右的恒力F=27 N。（g=10 m/s2）求：
（1）经过多长时间铁块从木箱上滑落？
（2）铁块滑落前后木箱的加速度a1与a2大小之比；
（3）铁块着地时与木箱右端的水平距离s。
【答案】（1）0.5 s （2）1:2 （3）4.32 m
【解析】（1）对木箱进行受力分析，根据牛顿第二定律得：
（1分）
代入数据得：a1=12 m/s2（1分）
L=
a1t12（1分）
解得：t1=0.5 s（1分）
（2）铁块滑落后，对木箱进行受力分析，根据牛顿第二定律得：
（2分）
代入数据得：a2=24 m/s2（1分）
（1分）
（3）铁块离开木箱后做自由落体运动，则有：h=gt22（2分）
解得：t2=0.4 s（1分）
铁块离开木箱时，木箱的速度为：v1=a1t1=6 m/s（1分）
根据位移公式得：s=v1t2+a2t22（1分）
解得：s=4.32 m（1分）
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