题目内容

8.如图所示,一块质量为M、长为L的匀质板放在很长的光滑水平桌面上,板的左端有一质量为m的物块.物块上连接一根很长的细绳,细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮,某人以恒定的速度υ向下拉绳,若桌面光滑,物块最多只能到达板的中点,板的右端到桌边距离桌边足够长.求:
(1)求物块与板的动摩擦因数μ0;
(2)求物块刚到达板的中点时物块相对于地面的位移;
(3)若在绳子的右端悬挂上质量为m的物体,要使m能从板的右端滑出,物块与板的动摩擦因数μ应满足什么条件?

分析 (1)(2)板向右做匀加速直线运动.物块向右做匀速直线运动,当两者速度相等时,木块与板相对静止,由牛顿第二定律与运动学公式分析答题.
(3)对板与物块进行受力分析,由牛顿第二定律求出 加速度,由运动学公式求出位移,然后根据两者间位移的几何关系分析答题.

解答 解:(1,2)当桌面光滑时:对M:μ m g=Ma             
物块做匀速运动:x1=vt
长木板从静止开始做匀加速:x2=$\frac{1}{2}$vt         且 x1-x2=$\frac{1}{2}$L
所以,x1=L; x2=$\frac{1}{2}$L      
又因为:v2=2ax2    
得:μ=$\frac{M{v}^{2}}{mgL}$  
物块的位移:x1=L
(3)若两个质量为m的物体的加速度大小都是a′,绳子的拉力为FT则:
mg-FT=ma′
FT-μmg=ma′
联立解得:a′=$\frac{g-μg}{2}$
对木板:μmg=Ma″
所以:$a″=\frac{μmg}{M}$
若要使m能倍拉出,需要:a′>a″
即:$\frac{g-μg}{2}>\frac{μmg}{M}$
可得:μ<$\frac{M}{M+2m}$
答:(1)物块与板的动摩擦因数是$\frac{M{v}^{2}}{mgL}$;
(2)物块刚到达板的中点时物块相对于地面的位移是L;
(3)若在绳子的右端悬挂上质量为m的物体,要使m能从板的右端滑出,物块与板的动摩擦因数μ应满足μ<$\frac{M}{M+2m}$.

点评 该题属于多过程的情况,分析求出物体运动过程,应用牛顿第二定律、运动学公式、即可正确解题.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网