题目内容
【题目】如图所示,一质量为M的长木板静止在水平面上,有一质量为m的小滑块以一定的水平速度冲上木板,已知滑块和木板之间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求
(1)若滑块在木板上滑动时,木板能保持静止不动,木板和地面之间的动摩擦因数须满足什么条件?
(2)若长木板的质量M=0.2kg,长木板与水平面间的动摩擦因数μ=0.1。滑块的质量也为0.2kg。滑块以v0=1.2m/s的速度滑上长板的左端,小滑块与长木板间的动摩擦因数μ0=0.4。滑块最终没有滑离长木板,求滑块在开始滑上长木板到最后静止下来的过程中,滑块滑行的距离是多少?(g=10m/s2)
【答案】(1);(2)
【解析】试题分析:(1)滑块对长木板的摩擦力水平向右:
地面对长木板的摩擦力水平向左,最大静摩擦力
若使木板能保持静止不动,需满足
解得:
(2)滑块滑上木板,向右减速,木板向右加速,直到二者有共同速度,此后在以共同的加速度向右减速。
根据牛顿第二定律,对滑块,有:,滑块减速的加速度
对木板,有:,木板加速的加速度
由可知:从开始运动到二者同速所用时间,共同速度
二者相对静止前,滑块位移
二者有共同速度后,若能一起减速,根据牛顿第二定律,有
解得:,故二者同速后一起向右减速,直到静止。
由,可得二者一起减速的位移
故滑块的总位移
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