质量为m=1.0 kg的小滑块(可视为质点)放在质量为M=3.0 kg的长木板的右端,木板上表面光滑,木板与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,木板长L=1.0 m.开始时两者都处于静止状态,现对木板施加水平向右的恒力F=12 N,如图所示,经一段时间后撤去F.为使小滑块不掉下木板,试求:
1.撤去F之前和之后木板的加速度大小各为多少 ?
2.水平恒力F作用的最长时间.(g取10 m/s2)
质量为m=1.0 kg的小滑块(可视为质点)放在质量为M=3.0 kg的长木板的右端,木板上表面光滑,木板与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,木板长L=1.0 m.开始时两者都处于静止状态,现对木板施加水平向右的恒力F=12 N,如图所示,经一段时间后撤去F.为使小滑块不掉下木板,试求:
1.撤去F之前和之后木板的加速度大小各为多少 ?
2.水平恒力F作用的最长时间.(g取10 m/s2)
1.a1= m/s2 a2= m/s2
2.1 s.
解析:撤力前后,木板先加速后减速,设加速过程的位移为x1,加速度为a1,加速运动的时为t1;减速过程的位移为x2,加速度为a2,减速运动的时间为t2.由牛顿第二定律得撤力前:
F-μ(m+M)g=Ma1 (2分)
解得a1= m/s2 (2分)
撤力后:μ(m+M)g=Ma2 (2分)
解得a2= m/s2 (2分)
⑵ x1=a1t, x2=a2t (2分)
为使小滑块不从木板上掉下,应满足x1+x2≤L (2分)
又a1t1=a2t2 (2分)
由以上各式可解得t1≤1 s (2分)
即作用的最长时间为1 s.