题目内容
【题目】如图，在光滑水平面上放着质量M=4.5kg、长度L=4m的薄木板.一质量m=lkg的小物体放在木板的最右端，小物体和木板之间的动摩擦因素μ=0.1，开始时术板和小物体均静止.今对木板施加一水平向右的恒定拉力F，g取10m/s.
(1)若要使小物体不从木板上掉下来，求F的最大值.
(2)若F=10N，当小物体滑动到木板中点时撤去F，求拉力下对木板的冲量大小及撤去F后木板和小物体间因摩擦产生的热量.
【答案】(1) 
(2) 
【解析】(1)设小物体随木板运动的最大加速度为a，
对小物体，有μmg=ma
对整体，有Fmax=(M+m)a
解得： Fmax=5.5N
(2)因施加的拉力F>3.5N.故小物体相对木板运动.设木板的加速度为a1，
由牛顿第一定律；F-μmg=Ma1
力F作用的时间t，满足
解得：t=2s
故F的冲量大小I=Ft
代入数据解得I=20N·s
没撤去F时，木板和小物体的速度大小v1和v2的分别为
v1=a1t
v2=at
得v1=4m/s；v2=2m/s
撤去F后，若两者能够达到共同速度v，由动量守恒定律得：
Mv1+mv2=(M+m)v
得v≈3.64 m/s
木板的加速度大小： 
此时木板的位移
小物体的位移
相对位移形
，小物体没有从木板上掉下来
由能量守恒定律，有： 
得Q=1.56J
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