题目内容
【题目】如图所示,光滑水平面上静止放着质量为M=2kg的木板,一个质量为m=0.5kg的小物体(其大小可忽略不计)放在木板的右端,m和M之间的动摩擦因数μ=0.3,水平向右的拉力F作用在木板上,取g=10m/s2,
(1)若木板在拉力F作用下以2m/s2的加速度向右运动,则小物体所受的摩擦力为多大;
(2)欲使木板产生a=3.5m/s2的向右加速度,则水平拉力F的大小应为多大;
(3)若木板长为l=1m,水平恒力F=8.5N,则经过多长时间小物体滑离木板;
(4)若木板长为l=1m,水平恒力F=8.5N,则要想将木板从小物体下抽出,则水平拉力F至少要作用多长时间?
【答案】(1)1N(2)8.5N(3)t=2s(4)s
【解析】试题分析:(1)所以小物体与长木板相对静止,
小物体受到长木板对其向右的静摩擦力作用:
(2)3.5m/s2>3m/s2所以小物体相对于长木板向左滑动
对长木板进行分析:
可得:=8.5N
(3)因为拉力正好为8.5N,所以此时木板的加速度为a=3.5m/s2
小物体向右的加速度为:a1=3m/s2
小物体从木板左端滑下时,应有:
代入数据可解得:
(4)令拉力作用时间t后撤去,此后长木板做匀减速运动,
其加速度为:-0.75m/s2
木板相对于小物体的加速度为:
木板相对于小物体的初速度为:
恰好抽出时应有:
解得:s
拉力至少应作用的时间为s
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