题目内容
【题目】如图所示,质量M=1kg的木块A静止在水平地面上,在木块的左端放置一个质量m=1kg的铁块B(大小可忽略),铁块与木块间的动摩擦因数μ1=0.3,木块长L=1m,用F=5N的水平恒力作用在铁块上,g取10m/s2 .
(1)若水平地面光滑,计算说明两木块间是否会发生相对滑动.
(2)若木块与水平地面间的动摩擦因数μ2=0.1,求铁块运动到木块右端的时间.
【答案】
(1)
A、B之间的最大静摩擦力为:fm>μmg=0.3×10N=3N.
假设A、B之间不发生相对滑动,则对AB整体分析得:F=(M+m)a
对A,fAB=Ma代入数据解得:fAB=2.5N.因为fAB<fm,故A、B之间不发生相对滑动.
答:A、B之间不发生相对滑动;
(2)
对B,根据牛顿第二定律得:F﹣μ1mg=maB,
对A,根据牛顿第二定律得:μ1mg﹣μ2(m+M)g=MaA
根据题意有:xB﹣xA=L
, ,
联立解得: .
答:铁块运动到木块右端的时间为 .
【解析】(1)假设不发生相对滑动,通过整体隔离法求出A、B之间的摩擦力,与最大静摩擦力比较,判断是否发生相对滑动.(2)根据牛顿第二定律分别求出A、B的加速度,结合位移之差等于木块的长度求出运动的时间.
【考点精析】解答此题的关键在于理解连接体问题的相关知识,掌握处理连接题问题----通常是用整体法求加速度,用隔离法求力.
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