Question

【题目】在水平面上有一个长度为L=6m、质量为M=1kg的木板P，在木板上正中央放置一个质量为m=2kg的小滑块Q，PQ之间动摩擦因数为=0.2，P与水平面之间动摩擦因数为=0.4，系统静止。(Q可视为质点,g取10m/s2)

（1）若对Q施加一个水平向右的恒力F=16N,欲使Q从P上掉下去，求F对Q至少要做多少功？

（2）若对P施加一个水平向右的恒力F=13.5N，欲使Q从P上掉下去，求F最短作用时间？

Answer 1

【答案】（1）12J（2）8s

【解析】

（1）P、Q一起加速的最大加速度：

P、Q间：

P与水平面间

所以

所以P静止

Q：

撤去F后：

撤去F后恰好滑到P最右端速度减为0，此时F做功最少由知道，撤去F前后位移之比1:3，

所以，

所以

（2）设施加F后一起加速，则

所以P、Q一起加速设加速时间t2，，则

撤去F后：Q：；

P：

所以P先停止，Q停止P的最后端时，F作用时间最短，

解得：t2=8s。