题目内容

如图所示,有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量为M=4kg,长为L=1.4m。木板右端放着一小滑块,小滑块质量为m=1kg,其尺寸远小于L。小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4,取g=10 m/s2

   (1)现用恒力F作用在木板M上,为了使得m能从M上面滑落下来,问:F大小的范围是什么?

(2)其它条件不变,若恒力F=22.8N,且始终作用在M上,最终使得m能从M上面滑落下来。问:mM上面滑动的时间是多大?

解析:(1)小滑块与木板间的滑动摩擦力

   (1分)

小滑块在滑动摩擦力f作用下向右匀加速运动的加速度

   (1分)

木板在拉力F和滑动摩擦力f作用下向右匀加速运动的加速度

   (1分)

使m能从M上面滑落下来的条件是

   (1分)

    即                   

                     (1分)

(本问也可按临界情况即的情况求解,然后再得出拉力范围)

(2)设mM上滑动的时间为t,当恒力F=22.8N,木板的加速度

小滑块在时间t内运动位移

(1分)

木板在时间t内运动位移

(1分)

    因                    (1分)

         解得               (1分)

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