题目内容
如图所示,质量M=2kg均匀矩形木块靠在光滑墙上,A点处有固定光滑转动轴,AB与水平方向夹角30°,CD边长为2m,B、D两点连线与地面平行,一质量m=10kg的小物体若固定在CD边上且位于A点正上方处,则墙对木块的弹力为______N;若将小物体从C点处静止释放使其沿CD边自由下滑,物体与木块间动摩擦因数为μ=0.2,物体维持匀加速直线运动的时间为______s.
(1)木块力矩平衡:NB?SADcos30°=Mg?SADsin30°
得,NB=Mgtan53°=20×
N=
N;
(2)物体对木块的弹力N=mgcos30°,摩擦力f=μmgcos30°.
设物体离D点S′处时木块恰好翻转,此时墙的弹力为零.则有
μmgcos30°?sAD=Mg?sADsin30°+mgcos30°?s′
代入数据,得S′=0.1m,
即,物体做匀加速直线运动的位移为s=sCD-s′=2-0.1=1.9m,
物体的加速度a=gsin30°-μgcos30°=3.2C7m/s2,
物体做初速度为零的匀加速直线运动,
s=
at2,匀加速的时间t=
=1.08s
故答案为:
;1.08.
得,NB=Mgtan53°=20×
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20
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(2)物体对木块的弹力N=mgcos30°,摩擦力f=μmgcos30°.
设物体离D点S′处时木块恰好翻转,此时墙的弹力为零.则有
μmgcos30°?sAD=Mg?sADsin30°+mgcos30°?s′
代入数据,得S′=0.1m,
即,物体做匀加速直线运动的位移为s=sCD-s′=2-0.1=1.9m,
物体的加速度a=gsin30°-μgcos30°=3.2C7m/s2,
物体做初速度为零的匀加速直线运动,
s=
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故答案为:
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