(1)由牛顿第二定律: 对铁块:F-μ2mg=ma1…① 对木板:μ2mg-μ1(M+m)g=Ma2…② 设木板的长度为L,经时间t铁块运动到木板的左端,则 s木=a2t2…③ s铁=a1t2…④ 又:s铁-s木=L…⑤ 联立①②③④⑤解得:L=1m…⑥ (2)(i)当F≤μ1(m+M)g=2N时,系统没有被拉动,静摩擦力与外力平衡,即有:f=F (ii)当F>μ1(m+M)g=2N时,如果M、m相对静止,铁块与木板有相同的加速度a,则: F-μ1(m+M)g=(m+M)a…⑦ F-f=ma…⑧ 解得:F=2f-2…⑨ 此时:f≤μ1mg=4N,也即F≤6N…⑩ 所以:当2N<F≤6N时,f=+1(N) (iii)当F>6N时,M、m相对滑动,此时铁块受到的摩擦力为: f=μ2mg=4N f-F图象如图所示 答: (1)木板的长度为1m. (2)f-F图象如图所示. |