(11分)、质量为M,长度为L的木板置于光滑的水平地面上,在木板的左端放有一个质量为m的木块,开始时小木块和木板都处于静止状态。某时刻,用一水平恒力将小木块从左端推向右

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

(11分)、质量为M,长度为L的木板置于光滑的水平地面上,在木板的左端放有一个质量为m的木块,开始时小木块和木板都处于静止状态。某时刻,用一水平恒力将小木块从左端推向右端。如图17所示。若小木块与木块之间的动摩擦因素为u,且认为两者之间静摩擦力最大值与其间滑动摩擦力相等,试求:

(1)若能将小木块推向木板右端,水平恒力的最小值F0多大?
(2)若实际所用推力为F(F>F0),小木块滑到木板右端时木板的速度多大?

◎ 答案

(1)(1+)umg(2)

◎ 解析

(1)小木块与木板之间的静摩擦力的最大值为F-m=μN=μmg,木板能够产生的加速度的最大值为aM=μg.为使小木板能滑向木板右端,小木块加速度a>aM,(2分)
即  F-f=ma>maM
故  F>f+maM=umg+umg=(1+)umg ,(4分)
得推力最小值为    F0=(1+)umg(5分)
(2)因F>F0,小木块将在木板上滑动,小木块与木板的加速度分别为
a=     (7分)
设小木块在木板上滑行时间为t,由运动关系有: (a-a') V=(9分)
解以以各式得:V=(11分)
本题考查牛顿第二定律,木块和木板之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当两者发生相对滑动式两者间的相互作用力为最大静摩擦力,此时还可以用整体隔离法求解,当拉力较大时两者间的相互作用力为滑动摩擦力,由牛顿第二定律和运动学公式求解

◎ 知识点

    专家分析,试题“(11分)、质量为M,长度为L的木板置于光滑的水平地面上,在木板的左端放有一个质量为m的木块,开始时小木块和木板都处于静止状态。某时刻,用一水平恒力将小木块从左端推向右…”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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