Question

如图，质量为1kg的滑块，放在质量为1kg的长木板左端，木板放在光滑水平面上，滑块与木板之间的动摩擦因数为0.1，木板长L＝75cm，开始时两者都处于静止状态．现用水平向右的恒力F拉小滑块向木板的右端运动，为了在0.5s末使滑块从木板右端滑出，力F应多大？

Answer 1

答案：
解析：

滑块相对木板发生滑动，故它们之间存在滑动摩擦力，滑块与长木板在水平方向上的受力图如下图甲所示．设滑块的加速度为a1，0.5s内通过的位移为s1，木板加速度为a2，0.5s内通过的位移为s2． 由受力图可知 　　    F－Ff＝ma1，  Ff＝μmg． 　　∴　　　　　　   a1＝，　　　　① 　　    Ff＝Ma2　　∴a2＝　　　　　　 ② 　　滑块和木板都将向右做匀加速运动，由于滑块最终要从木板右端滑出，故a1＞a2．它们的运动图景如上图乙所示．由图可知 　　　    　s1－s2＝L 又∵　　    s1＝a1t2，    s2＝a2t2， 　　∴　　  a1t2－a2t2＝L．　　　　 ③ 将①②式代入式，得： 　　　　    ＝L． 　　∴　　   F＝8N