如图所示,光滑水平面上静止放着长L=1.6m,质量为M=3kg的木块(厚度不计),一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端,m和M之间的动摩擦因数μ=0.1,今对木板施加一水平向右的拉力F,(g取10m/s2)
1.如果拉力F=10N恒定不变,求小物体离开木板时的动能大小?
2.为使物体与木板不发生滑动,F不能超过多少?
如图所示,光滑水平面上静止放着长L=1.6m,质量为M=3kg的木块(厚度不计),一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端,m和M之间的动摩擦因数μ=0.1,今对木板施加一水平向右的拉力F,(g取10m/s2)
1.如果拉力F=10N恒定不变,求小物体离开木板时的动能大小?
2.为使物体与木板不发生滑动,F不能超过多少?
1.
2.F≤μ(M+m)g=4N
解析:
(1)小物体的加速度 ……………(1分)
木板的加速度 ………………(1分)
物体滑过木板所用时间为t,由位移关系得: …………(1分)
物体离开木板时的速度 ……………………………………………(1分)
……………………………(1分)
(2)物体与木板不发生滑动,则木块和小物体具有共同加速度,由牛顿第二定律得: F=(M+m)a ………………………………………………………(2分)
小物体的加速度由木块对它的静摩擦力提供,则有:
静摩擦力f=ma≤μmg …………………………………(2分)
解得:F≤μ(M+m)g=4N …………………………………………(1分)