当导轨刚要不能维持平衡时,C端受的力为零,此时导轨(及支架)受四个力作用:滑块对导轨的压力FN=mg,竖直向下,滑块对导轨的摩擦力Ff=μmg=10N,重力G=m′g,作用在O点,方向竖直向下,作用于轴D端的力. 设此时的铁块走过的路程S,根据有固定转动轴物体平衡条件及图中尺寸,有: m′g×0.1+mg(0.7-s)=Ff×0.8=μmg×0.8 代入数据,有:40×0.1+20(0.7-s)=10×0.8 解得s=0.5m 铁块受的摩擦力Ff=10N,方向向右. 根据牛顿第二定律,有:F-Ff=ma 解得:a=1.0m/s2 ∵S=at2 ∴t=1.0s 答:从小铁块运动时起,导轨(及支架)能保持静止的最长时间是1s. |