题目内容
如图,一块质量为M = 4kg,长L = 2m的匀质木板放在足够长的光滑水平桌面上,初始时速度为零.板的最左端放置一个质量m = 2kg的小物块,小物块与木板间的动摩擦因数为μ= 0.2,小物块上连接一根足够长的水平轻质细绳,细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮(细绳与滑轮间的摩擦不计,木板与滑轮之间距离足够长,g = 10m/s2)。
⑴若木板被固定,某人以恒力F = 8N向下拉绳,则小木块滑离木板所需要的时间是多少?
⑵若木板不固定,某人仍以恒力F = 8N向下拉绳,则小木块滑离木板所需要的时间是多少?
解:⑴对小物块受力分析,由牛顿第二定律得:
可得:a =2m/s2 (2分)
运动学公式
可得t1=2s (2分)
⑵对小物块、木板受力分析,由牛顿第二定律得:
,
(2分)
可得:a1 = 2m/s2,a2 = 1m/s2 (2分)
物块的位移
,木板的位移
(2分)
又
(1分)
由以上三式可得t=2s (1分)
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