题目内容
【题目】如图所示，在粗糙的水平面上有一足够长的质量为M=2kg的长木板，在长木板右端有一质量为m=1kg的小物块，长木板与小物块间的动摩擦因数
=0.2，长木板与地面之间的动摩擦因数为
=0.1，长木板与小物块均静止。现用F=15N的水平恒力向右拉长木板，经时间t=1s撤去水平恒力F.
（1）在F的作用下，长木板的加速度为多大?
（2）刚撤去F时，小物块离长木板右端多远?
（3）最终小物块离长木板右端多远?
【答案】（1）5m/s2；（2）1.5m；（3）2.5m。
【解析】
（1）设长木板的加速度为a，由牛顿第二定律可得
解得
（2）设小物块此时加速度为a1，由牛顿第二定律可得
解得
刚撤去F时，小物块离长木板右端的距离也即是长木板与小物块的位移差
，由运动学公式
解得
（3）由题可知最终小物块与长木板共速，设此时速度为v。
刚撤去F时，木板的加速度为
解得
刚撤去F时，长木板速度
刚撤去F时，小物块速度为
设从撤去F时到一起匀速运动的时间为
，则有
解得
在时间内，木板与小物块的位移差为
，由运动学公式
解得
最终小物块离长木板右端的距离
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