题目内容
【题目】如图甲,质量为M=4kg 足够长的木板静止在光滑的水平面上,在木板的中点放一个质量m=4kg大小可以忽略的铁块,铁块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2,两物块开始均静止,从t=0时刻起铁块m受到水平向右、大小如图乙的拉力F的作用,F共作用时间为 6s,(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2)则:
(1)铁块和木板在前2s的加速度大小分别为多少?
(2)从t=0时刻到铁块和木板达到相对静止时所需的时间是多少?
(3)铁块和木板相对静止后,在 6s之前共同运动的位移大小是多少?
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【答案】(1)3m/s2;2m/s 2;(2)4s;(3)19m
【解析】
(1)前2s,由牛顿第二定律,对铁块
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解得
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对木板
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解得
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(2)t1=2s内,铁块的位移
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木板的位移
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2s末,铁块的速度
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木板的速度
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2s后,由牛顿第二定律,对铁块:
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解得
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对木板
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解得
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设再经过t2时间铁块和木板的共同速度为v,则
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解得
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所以总时间为
(3)F作用的最后2s,铁块和木板相对静止,一起以初速度v=8m/s做匀加速直线运动,由牛顿第二定律,对铁块和木板整体有
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解得
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最后2s铁块和木板运动的位移均为
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