题目内容
如图所示,质量为M=4kg,长为L=1.5m的长木板,静止在光滑水平面上。一质量为m=lkg的小木块放在木板的左端,小木块与木板间的动摩擦因数μ=0.4,取g=l0m/s2。
(1)现用恒力F作用在小木块上,要想把小木块从左端拉到右端并脱离长木板,求力F的大小范围。
(2)其他条件不变,若恒力F=17N,求把小木块从木板的左端拉到右端的时间。
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(1)对m,由牛顿第二定律得
F-μmg=ma1 ……(1分)
对M,由牛顿第二定律得μmg=Ma2 ……(1分)
把小木块从左端拉到右端并脱离长木板,
应当满足a1>a2 ……(2分)
联立解得:F>5N ……(2分)
(2)设把小木块从木板的左端拉到右端的时间为t
当F=17N时,a1=13m/s2 ……(1分)
小木块在t时间内运动的位移
……(1分)
木板在t时间内运动的位移
……(1分)
又s1- s2=1.5m ……(2分)
解得:t = 0.5s ……(2分)
评分标准:参考以上标准给分。其它解法只要正确,同样给分。