问题补充:
如图所示,长L=1.5m,质量M=3kg的木板静止放在水平面上,质量m=1kg的小物块(可视为质点)放在木板的右端,木板和物块间的动摩擦因数μ1=0.1,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2.现对木板施加一水平向右的拉力F,取g=10m/s2,求:
(1)使物块不掉下去的最大拉力F0(物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力).
(2)如果拉力F=21N恒定不变,小物块所能获得的最大动能.
答案:
解:(1)物块刚好不掉下去,物体与木板达到最大静摩擦力,且具有相同的最大加速度a1,
对物块,最大加速度,
对整体:F0-μ2(M+m)g=(M+m)a1
∴F0=μ2(M+m)g+(M+m)a1=12N
(2)当拉力F=21N>F0时,物块相对木板滑动.
对木板,加速度
设小物块滑离时经历的时间为t,
则
∴t=1s
此时Vm=a1t=1m/s
∴
答:(1)使物块不掉下去的最大拉力为12N.
(2)如果拉力F=21N恒定不变,小物块所能获得的最大动能为0.5J.
解析分析:(1)物块刚好不掉下去,物体与木板达到最大静摩擦力,且具有相同的最大加速度,根据牛顿第二定律求出最大加速度,对整体再根据牛顿第二定律即可求解F的最大值;
(2)当拉力F=21N>F0时,物块相对木板滑动,根据牛顿第二定律求出木板的加速度,根据位移关系求出小物块滑离时经历的时间,进而求出滑出时的速度,根据动能的表达式即可求解动能.
点评:解决本题的关键理清物块在整个过程中的运动情况,关键是受力分析,根据受力判断其运动情况.
如图所示 长L=1.5m 质量M=3kg的木板静止放在水平面上 质量m=1kg的小物块(可视为质点)放在木板的右端 木板和物块间的动摩擦因数μ1=0.1 木板与地面间
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