如图所示,一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量M=4kg,长度L=1.4m;木板右端放着一个小滑块N,小滑块质量m=1kg,其尺寸远小于L,小滑块与木块之间的动摩擦因数

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量M=4kg,长度L=1.4m;木板右端放着一个小滑块N,小滑块质量m=1kg,其尺寸远小于L,小滑块与木块之间的动摩擦因数μ=0.4(g=10m/s2).
(1)现用恒力F作用在木板M上,为了使得N能从M上面滑落下来,问:F大小的范围是什么?
(2)其他条件不变,若恒力F=22.8N,且始终使用在M上,最终使得N能从M上面滑落下来.问:N在M上面滑动的时间是多长?

◎ 答案

(1)小滑块与木板间的滑动摩擦力f=μN=μmg,它在f作用下向右做匀加速运动的加速度为:a1=
f
m
=μg=4m/s2
木板在拉力F和f作用下向右做匀加速运动的加速度为:a2=
F-f
m

而要使N能从M上面滑落下来的条件是a2>a1
所以得:F>μ(M+m)g=20N
(2)设N在M上面滑动的时间为t,当恒力F=22.8N时,木板的加速度为:
a2=
F-f
M
=
22.8-0.4×10
4
═4.7m/s2
小滑块在时间t内运动的位移为:s1=
1
2
a1t2
木板在时间t内运动位移为:s2=
1
2
a2t2
因s2-s1=L
得:
1
2
×
4.7t2-
1
2
×
4t2=1.4,
解得:t=2s.
答:(1)F的大小范围为F>20N;
(2)N在M上面滑动的时间是2s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量M=4kg,长度L=1.4m;木板右端放着一个小滑块N,小滑块质量m=1kg,其尺寸远小于L,小滑块与木块之间的动摩擦因数…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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