题目内容

【题目】如图所示,质量M=10kg、上表面光滑的足够长的木板在F=50N的水平拉力作用下,以初速度v0=5m/s沿水平地面向右匀速运动.现有足够多的小铁块,它们的质量均为m=1kg,将一铁块无初速地放在木板的最右端,当木板运动了L=1m时,又无初速度地在木板的最右端放上第2块铁块,只要木板运动了L就在木板的最右端无初速度放一铁块.(取g=10m/s2)试问:

1)木板与地面之间的滑动摩擦系数多大?

2)第1块铁块放上后,木板运动了L时,木板的速度多大?

3)最终木板上放有多少块铁块?

【答案】10.5.(2.(37

【解析】(1)木板最初做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得:

竖直方向:

水平方向:

滑动摩擦力为:

则得: ,解得:

(2)放第1块铁块后,木板做匀减速运动,则有:

由运动学公式得为: ,代入数据解得:

(3)设最终有n块铁块能静止在木板上.则木板运动的加速度大小为:

第1块铁块放上后有:

第2块铁块放上后有:

第n块铁块放上后有:

由以上各相加得:

要使木板停下来,必须有,代入解得: ,则

故最终有7块铁块放在木板上。

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