Question

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、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ₂=0.4，取g=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）若在木板（足够长）的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F，通过分析和计算后，请在图中画出铁块受到的摩擦力f随拉力F大小变化的图像．

 

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

【答案】

 

（1）研究木块m

F－μ₂mg=ma₁                                           …………2分

研究木板M

μ₂mg－μ₁（mg＋Mg）=Ma₂                                 …………3分

L=a₁t²－a₂t²                                          …………2分

解得：t=1s                                              …………2分

（2）当F≤ μ₁（mg+Mg）时，f=0N                          …………2分

当μ₁（mg+Mg）<F≤10N时，M、m相对静止

则有：F－μ₁（mg+Mg）=（m+M）a                         …………1分

f=ma

即：f=－1（N）                                       …………2分

当10N <F时，m相对M滑动，此时摩擦力f=μ₂mg=4N        …………2分

                                                                          …………2分

 

 

 

 

 

 

【解析】略