试题分析:(1)未放物块之前,木板做匀速运动.因此木板与地面之间的动摩擦因数
μ =
= 0.20
若物块与木板间无摩擦,物块放在木板上后将保持静止.木板水平方向受力如图1所示,它将做匀减速直线运动,设其加速度的大小为a
1.
a
1 =
=" 0.50" m/s
2设物块经过时间t离开木板. 木板在这段时间内的位移 L = v
0t-
a
1t
2 解得:
,
即 t =" 1.2" s或6.8 s
(其中t =" 6.8" s不合题意舍去)
(2)若物块与木板间的动摩擦因数也为μ,则物块放在木板上后将做匀加速运动,设物块的加速度的大小为a
2.
μmg = ma
2 木板水平方向受力如图所示,它做匀减速直线运动,设其加速度的大小为a
3.
μ (M+m) g + μmg-F = Ma
3 设经时间t
Ⅰ,物块与木板速度相等,此时它们的速度为v,此过程中木板的位移为s
1,物块的位移为s
2.
v = v
0-a
3t
Ⅰ v = a
2t
Ⅰ s
1 = v
0t
Ⅰ-
a
3t
Ⅰ2 s
2 =
a
2t
Ⅰ2 可求a
2 =μg =" 2.0" m/s
2 a
3 ="1.0" m/s
2 v =
m/s,s
1 =
m,s
2 =
m
解得 t
Ⅰ=
s,
因为s
1-s
2< L,所以物块仍然在木板上.之后,它们在水平方向的受力如图所示,二者一起做匀减速直线运动,设它们共同运动的加速度的大小为a
4.
μ (M+m) g-F =" (M+m)" a
4 设再经过时间t
Ⅱ,它们停止运动.
0 = v-a
4t
Ⅱ t
Ⅱ=
s
t
总 = t
Ⅰ+ t
Ⅱ=" 4.0" s
因此将物块放在木板上后,经过 4.0 s木板停止运动.