题目内容

【题目】如图,物流转运中心的水平地面上有一辆质量M=4kg、长L=1.4m的平板小车,在平板车的右端放有质量m=1kg的快件(可视为质点),快件与平板车间的动摩擦因。物流中心的工作人员要将快件卸到地面上,他采用了用水平力F拉小车的方式,重力加速度g=10m/s2,不计小车与地面间的摩擦阻力,求:

(1)要让快件能相对平板车滑动,需要施加的最小水平力F0

(2)若用F=28N的水平恒力拉小车,要将快件卸到地面上,拉力F作用的最短时间t为多少。

【答案】(1)20N(2)1s

【解析】

(1)当快件刚要相对小车滑动时,拉力F最小,有对快件:

对快件及小车整体:

解得:

(2)当撤去拉力F后快件刚好能到达小车左端时,拉力F作用时间最短,设F的最短作用时间为tmF作用时间内,快件在小车上滑动距离为L1,撤去拉力F时,快件的速度v1,小车的速度为v2,有对快件:

对小车:

另有

撤去F后,有

解得:

s

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