如图所示,正方形木板水平放置在地面上,木板的中心静置一小滑块.为将木板从滑块下抽出,需要对木板施加一个作用线通过木板中心点的水平恒力F.已知木板边长L=22m,质量M=3kg

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,正方形木板水平放置在地面上,木板的中心静置一小滑块.为将木板从滑块下抽出,需要对木板施加一个作用线通过木板中心点的水平恒力F.已知木板边长L=2

2
m,质量M=3kg,滑块质量m=2kg,滑块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为μ=0.2(取g=10m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),求:
(1)水平拉力至少多大才能将木板抽出;
(2)当水平恒力F=29N时,在木板抽出时滑块能获得的最大速度.

◎ 答案

(1)能抽出木板,滑块与木板应相对滑动,当滑块达到随板运动的最大加速度时,拉力最小.
对滑块,有:μmg=ma ①
对木板,有:Fmin-μ(M+m)g-μmg=Ma ②
代入数据,联立两式解得Fmin=20N
(2)要使滑块获得的速度最大,则滑块在木板上相对滑动的距离最大,故应沿木板的对角线方向抽木板
设此时木板的加速度为a1,则有;
F-μ(M+m)g-μmg=Ma1
1
2
a1t2-
1
2
μgt2=

2
2
l

vm=μgt
代入数据解得vm=
4

3
3
m/s

答:(1)水平拉力至少为20N才能将木板抽出.
(2)在木板抽出时滑块能获得的最大速度vm=
4

3
3
m/s

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,正方形木板水平放置在地面上,木板的中心静置一小滑块.为将木板从滑块下抽出,需要对木板施加一个作用线通过木板中心点的水平恒力F.已知木板边长L=22m,质量M=3kg…”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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