如图所示,水平桌面上有一薄木板,它的右端与桌面的右端相齐。薄木板的质量M="1.0"kg,长度L="1.0"m。在薄木板的中央有一个小滑块(可视为质点),质量m="0.5"kg。小

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,水平桌面上有一薄木板,它的右端与桌面的右端相齐。薄木板的质量M =" 1.0" kg,长度L =" 1.0" m。在薄木板的中央有一个小滑块(可视为质点),质量m =" 0.5" kg。小滑块与薄木板之间的动摩擦因数μ1 = 0.10,小滑块与桌面之间的动摩擦因数μ2 = 0.20,薄木板与桌面之间的动摩擦因数μ3 = 0.20。设小滑块与薄木板之间的滑动摩擦力等于它们之间的最大静摩擦力。某时刻起对薄木板施加一个向右的拉力F使木板向右运动。
小题1:若小滑块与木板之间发生相对滑动,拉力F1至少是多大?
小题2:若小滑块脱离木板但不离开桌面,求拉力F应满足的条件。

◎ 答案


小题1:4.5N
小题2:F6N

◎ 解析

(1)设小滑块与薄木板刚好发生相对滑动时,小滑块的加速度为a1,薄木板的加速度为a2,根据牛顿第二定律
μ1mg=ma1…………………………1分
F11mg-μ3(m+M)g= Ma2………………1分
a1=a2…………………………1分
F1=4.5N…………………………1分
(2)设小滑块脱离薄木板时的速度为v,时间为t,在桌面上滑动的加速度为a3,小滑块脱离木板前,薄木板的加速度为a4,空间位置变化如图所示,则滑块的位移:

v=a1t
μ2mg=ma3
x1=,x2=
…………………………1分
木板的位移:
…………………………1分
F21mg-μ3(m+M)g= Ma4
解得:F2=6N…………………………1分
要使小滑块脱离薄木板但不离开桌面,拉力F6N。…………………………1分

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,水平桌面上有一薄木板,它的右端与桌面的右端相齐。薄木板的质量M="1.0"kg,长度L="1.0"m。在薄木板的中央有一个小滑块(可视为质点),质量m="0.5"kg。小…”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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