如图所示,光滑的水平面上放着一块木板,木板处于静止状态,其质量M=2.0kg.质量m=1.0kg的小物块(可视为质点)放在木板的最右端.现对木板施加一个水平向右
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如图所示,光滑的水平面上放着一块木板,木板处于静止状态,其质量M=2.0kg.质量m=1.0kg的小物块(可视为质点)放在木板的最右端.现对木板施加一个水平向右
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如图所示,光滑的水平面上放着一块木板,木板处于静止状态,其质量M=2.0kg.质量m=1.0kg的小物块(可视为质点)放在木板的最右端.现对木板施加一个水平向右的恒力F,使木板与小物块发生相对滑动.已知F=6N,小物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.10,g取10m/s
2
.
(1)求木板开始运动时的加速度大小;
(2)在F作用1s后将其撤去,为使小物块不脱离木板,木板至少多长?
答案
(1)长木板水平方向的受力情况如答图1所示,木板向右做匀加速直线运动,设木板的加速度为a,
根据牛顿第二定律有:
F-μmg=Ma
1
a
1
=
F-μmg
M
=2.5m/s
2
(2)t
1
=1s时撤去力F,之后木板向右做匀减速直线运动,设木板的加速度大小为a′
1
a
1
′=
μmg
M
=
1
2
m
/s
2
物块一直向右做匀加速直线运动,设物块的加速度为a
2
a
2
=μg=1.0m/s
2
设再经过时间t
2
物块滑到木板的最左端,两者的速度相等,即
a
1
t
1
-a′
1
t
2
=a
2
(t
1
+t
2
)
木板的位移x
1
=
1
2
a
1
t
1
2
+(a
1
t
1
)t
2
-
1
2
a
′1
t
2
2
物块的位移x
2
=
1
2
a
2
(t
1
+t
2
)
2
由答图2可知x
1
-x
2
=L
解得L=1.5m
答:(1)木板开始运动时的加速度大小为2.5m/s
2
;
(2)在F作用1s后将其撤去,为使小物块不脱离木板,木板至少为1.5m
举一反三
如图所示,倾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平面上,质量m=2.0kg的物块(可视为质点),在沿斜面向上的拉力F作用下,由静止开始从斜面底端沿斜面向上运动.已知拉力F=32N,物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.25,sin37°=0.6,cos37°=0.8,且斜面足够长.求:
(1)物块加速度的大小;
(2)若在第2.0s末撤去拉力F,物块离斜面底端的最大距离;
(3)物块重新回到斜面底端时速度的大小.
题型:不详
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如图所示,吊篮A、物体B、物体C的质量相等,弹簧质量不计,B和C分别固定在弹簧两端,放在吊篮的水平底板上静止不动.将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间( )
A.吊篮A的加速度大小为
3g
2
B.物体C的加速度大小为0
C.物体C的加速度大小为2g
D.A、B、C的加速度大小都等于g
题型:不详
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如题所示,在倾角为30°的光滑斜面上端系有一劲度系数为200N/m的轻质弹簧,弹簧下端连一个质量为2kg的小球,球被一垂直于斜面的挡板A挡住,此时弹簧没有形变.若挡板A以4m/s
2
的加速度沿斜面向下做匀加速运动,取g=10m/s
2
,则( )
A.小球从一开始就与挡板分离
B.小球速度最大时与挡板分离
C.小球向下运动0.01m时与挡板分离
D.小球向下运动0.02m时速度最大
题型:不详
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质量为1.5Kg的物体在水平拉力F的作用下,从水平面上A点由静止开始运动,滑行t=2.0s到B点,已知AB两点的距离L=2.0m,物体与水平面间的动摩擦因数为0.20,求水平拉力F的大小?
题型:不详
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一个与水平方向夹37°角的力F作用在一个质量m=2kg的物体上,如图所示,物体在水平面上从A点由静止拉动8m,用的时间为4s.物体与地面间动摩擦因数μ=0.5,求F的大小.(g=10m/s
2
,sin37°=0.6)
题型:不详
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