题目内容
如图所示,质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4。现用 F=5N的水平力向右推薄板,木板翻下桌子前移动的距离为______________m;使它翻下桌子力F做的功至少为 ______________J。
0.4m 1.6J
试题分析:刚好重心超过桌面边缘时,木板将翻下桌子,即木板翻下桌子前移动的距离为0.4m,加速时,对木板受力分析,受到重力、支持力、推力F和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有
解得
减速时,对木板受力分析,受到重力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有
解得
木板先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,到达桌面边缘时,速度减为零,设最大速度为v,根据位移速度公式,有 ,解得:,
点评:本题关键是找出作用时间最短的临界过程,然后先根据牛顿第二定律求解出加速过程和减速过程的加速度,再根据运动学公式列式求出力作用的位移,再根据恒力做功公式求解.
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