题目内容
质量为M=2.5kg的一只长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.50.这时铁箱内一个质量为m=0.5kg的木块恰好能静止在后壁上(如图所示),木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为μ2=0.25.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2.求:(1)木块对铁箱的压力;
(2)水平拉力F的大小.
【答案】分析:(1)木块在竖直方向受力平衡,重力等于滑动摩擦力,列式即可求得压力;
(2)对木块运用牛顿第二定律求出加速度,再对铁箱和木块整体运用牛顿第二定律即可求解.
解答:解:(1)对木块:在竖直方向:由相对静止得 mg=Ff=μ2FN
∴FN=
=
=20N
由牛顿第三定律得木块对铁箱的压力FN′=-FN=-20N方向水平向左.
(2)对木块:在水平方向:FN=ma∴a=
=40m/s2
对铁箱和木块整体:F-μ1(M+m)g=(M+m)a
故水平拉力F=(M+m)(a+μ1g)=135N
答:(1)木块对铁箱的压力为20N;
(2)水平拉力F的大小为135N.
点评:本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用,同时注意整理法和隔离法在题目中的应用,难度适中.
(2)对木块运用牛顿第二定律求出加速度,再对铁箱和木块整体运用牛顿第二定律即可求解.
解答:解:(1)对木块:在竖直方向:由相对静止得 mg=Ff=μ2FN
∴FN=
由牛顿第三定律得木块对铁箱的压力FN′=-FN=-20N方向水平向左.
(2)对木块:在水平方向:FN=ma∴a=
对铁箱和木块整体:F-μ1(M+m)g=(M+m)a
故水平拉力F=(M+m)(a+μ1g)=135N
答:(1)木块对铁箱的压力为20N;
(2)水平拉力F的大小为135N.
点评:本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用,同时注意整理法和隔离法在题目中的应用,难度适中.
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