Question

【题目】如图所示，光滑水平面上静止放着长L=1.6m，质量为M=3kg的木块（厚度不计），一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数μ=0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F，（g取10m/s2）

【1】为使小物体不掉下去，F不能超过多少？

【2】如果拉力F=10N恒定不变，求小物体所能获得的最大动能？

【3】如果拉力F=10N，要使小物体从木板上掉下去，拉力F作用的时间至少为多少？

Answer 1

【答案】

【1】4N

【2】

【3】

【解析】

（1）F=(M+m)a

μmg="ma "

F=μ(M+m)g="0.1×(3+1)×10N=4N"

（2）小物体的加速度

木板的加速度

解得物体滑过木板所用时间

物体离开木板时的速度

（3）若要F作用时间最短，则物体离开木板时与木板速度相同。设F作用的最短时间为t1，物体在木板上滑行的时间为t，物体离开木板时与木板的速度为V