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:
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(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
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【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,A、B相对静止且对地静止,![]()
②设
时,A、B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,M、m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
,A、B发生相对运动![]()
画出
随拉力F大小变化如图所示
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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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