题目内容
13.(1)现用水平恒力F作用在木板上,要使m能够从M上滑落下来,则恒力的至少是多大?
(2)其它条件不变,若恒力F=22.8N,且始终作用在M上,最终m能从M上滑落下来,求m在M上滑动的时间是多长?
分析 (1)小物块在木板上滑动时,根据牛顿第二定律,求出木块和木板的加速度,当木板的加速度大于木木块的加速度时,m就会从M上滑落下来.
(2)恒力F=22.8N,m在M上发生相对滑动,设m在M上面滑动的时间为t,求出木块在t内的位移,两者位移之差等于木板的长度L.
解答 解:(1)小滑块与木板间的滑动摩擦力:f=μN=μmg
小滑块在滑动摩擦力f作用下向右匀加速运动的加速度:a1=$\frac{f}{m}$=μg,
木板在拉力F和滑动摩擦力f作用下向右匀加速运动的加速度:a2=$\frac{F-f}{M}$,
使m能从M上面滑落下来的条件是a2>a1
即:$\frac{F-f}{M}$>μg,解得:F>20N,故F的范围为 F>20N;
(本问也可按临界情况即a1=a2的情况求解,然后再得出拉力范围)
(2)设m在M上滑动的时间为t,当恒力F=22.8N,木板的加速度:a2=$\frac{F-f}{M}$,
小滑块在时间t内运动位移:S1=$\frac{1}{2}$a1t2,
木板在时间t内运动位移:S2=$\frac{1}{2}$a2t2,因:S2-S1=L,
解得:t=2s,故m在M上滑动的时间为2s.
答:(1)若现用恒力F的作用于木板M上为使m能从M上滑落,F的大小范围是 F>20N;
(2)用恒力F=22.8N且始终作用于M上,最终使m能从M上滑落,m在M上滑动的时间为2s.
点评 解决本题的关键知道m在M上发生相对滑动时,M的加速度大于m的加速度.以及知道m在M上滑下时,两者的位移之差等于滑板的长度.
练习册系列答案
相关题目
1.
如图,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木坂上,并处于静止状态.现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2,重力加速度大小为g.则有( )
| A. | a1=0,a2=g | B. | a1=g,a2=g | C. | a1=0,a2>g | D. | a1=g,a2<g |
8.
如图所示,三个完全相同的物块A、B和C,质量均为m,置于光滑水平地面上,现对物体A施以水平推力F,使他们一起向右运动,则运动过程中物体A对物体B的作用力等于( )
| A. | 0 | B. | $\frac{2F}{3}$ | C. | $\frac{F}{3}$ | D. | F |
18.
细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示,以下说法正确的是(已知cos53°=0.6,sin53°=0.8)( )
| A. | 小球静止时弹簧的弹力大小为$\frac{4}{3}$mg | |
| B. | 小球静止时细绳的拉力大小为$\frac{3}{5}$mg | |
| C. | 细绳烧断瞬间小球的加速度立即变为g | |
| D. | 细绳烧断瞬间小球的加速度立即变为$\frac{5}{3}$g |
3.关于磁感线,下列说法正确的是( )
| A. | 磁感线是真实存在的,磁场中细铁屑排列的曲线就是磁感线 | |
| B. | 磁感线上每点的切线方向代表了该处的磁场方向 | |
| C. | 沿磁感线方向磁场逐渐减弱 | |
| D. | 磁场中的每条磁感线都不闭合 |