题目内容

如图所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg,大小可忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,g取10m/s2,试求:

(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?

(2)若在铁块右端施加一个从零开始连续增大的水平向右的力F,假设木板足够长,在图中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小的变化而变化的图象。

 

【答案】

(1)1s     

(2)图像如下图

【解析】

试题分析:(1)木块的加速度大小

木板的加速度大小  

设经过时间t铁块运动到木板的右端,

则有

解得:t="1s" (3分)

(2)①当时,AB相对静止且对地静止,

②设时,AB恰保持相对静止,此时系统的加速度 

以系统为研究对象,根据牛顿第二定律有 

解得:

所以,当时,Mm相对静止,系统向右做匀加速运动,其加速度

以M为研究对象,根据牛顿第二定律有 ,

解得:     

③当AB发生相对运动

画出随拉力F大小变化如图所示  

考点:牛顿运动定律的应用

点评:注意不能用整体法求铁块的加速度,涉及两个及以上物体的运动,关键是找出它们之间关系。正确区分两物体的受力情况及运动情况,注意力、质量等物理量的同一性,不能将其他物体受力强加在某一物体上。

 

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