◎ 题目

如图所示，一质量为M=4kg，长为L=2m的木板放在水平地面上，已知木板与地面间的动摩擦因数为0.1，在此木板的右端上还有一质量为m=1kg的铁块，且视小铁块为质点，木板厚度不计．今对木板突然施加一个水平向右的拉力． （1）若不计铁块与木板间的摩擦，且拉力大小为6N，则小铁块经多长时间将离开木板？ （2）若铁块与木板间的动摩擦因数为0.2，铁块与地面间的动摩擦因数为0.1，要使小铁块相对木板滑动且对地面的总位移不超过1.5m，则施加在木板水平向右的拉力应满足什么条件？（g=10m/s2）

◎ 答案

（1）对木板受力分析，由牛顿第二定律得： F-μ（M+m）g=Ma 由运动学公式，得 L= 1 2 at2 解得：t= 2LM F-μ(M+m)g = 2×2×4 6-0.1(4+1)×10 s=4s． （2）铁块在木板上时：μ1mg=ma1， 铁块在地面上时：μ2mg=ma2， 对木板：F-μ1mg-μ2（M+m）g=Ma3 设铁块从木板上滑下时的速度为v1，铁块在木板上和地面上的位移分别为x1、x2，则： 2a1x1= v 21 2a2x2= v 21 并且满足x1+x2≤1.5m 设铁块在木板上滑行时间为t1，则 v1=a1t 木板对地面的位移x= 1 2 a3 t 21 x=x1+L 联立解得F≥47N． 答：（1）若不计铁块与木板间的摩擦，且拉力大小为6N，则小铁块经4s将离开木板 （2）施加在木板水平向右的拉力应大于等于47 N

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，一质量为M=4kg，长为L=2m的木板放在水平地面上，已知木板与地面间的动摩擦因数为0.1，在此木板的右端上还有一质量为m=1kg的铁块，且视小铁块为质点，木板厚度不计…”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。