题目内容
【题目】如图所示,光滑水平面上有一长度L=1m的木板,板上右端放一质量m=1kg的物块,物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.4,木板的质量为M=2kg,现在木板的右端施加一水平向右的拉力.将物块视为质点,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,取g=10m/s2,
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(1)要使物体与长木板不发生相对滑动,求拉力的最大值Fmax;
(2)要使物体2s内从长木板上滑下,求拉力的最小值Fmin.
【答案】(1)12N(2)13N
【解析】(1)经分析可知,当物块与长木板刚好要发生相对滑动时,施加的拉力为两者不发生相对滑动时的最大值,此时对物块有 μmg=ma
解得:a=μg=0.4×10=4m/s2.
对整体有:Fmax=(M+m)a=(2+1)×4N=12N
(2)设物块刚好经过2s从长木板上滑下,则物块滑动的加速度大小为:
a1=μg=4m/s2
长木板的加速度大小为:
2s内物块的位移为:x1=
a1t2
2s内长木板运动的位移为:x2=
a2t2
且有x2-x1=L
代入数据解得:Fmin=13N
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