如图所示,静止在水平面的纸带上放一质量为m的小金属块(可视为质点),金属块离纸带右端距离为L,金属块与纸带间的动摩擦因数为μ,现用力向左将纸带从金属块下水平抽出,设纸带加速过程极短,可以认为纸带在抽动过程中一直做匀速运动,ks*5u
求:(1)金属块刚开始运动时受到的摩擦力的大小和方向;
(2)要将纸带从金属块下水平抽出,纸带的速度v应满足的条件.
如图所示,静止在水平面的纸带上放一质量为m的小金属块(可视为质点),金属块离纸带右端距离为L,金属块与纸带间的动摩擦因数为μ,现用力向左将纸带从金属块下水平抽出,设纸带加速过程极短,可以认为纸带在抽动过程中一直做匀速运动,ks*5u
求:(1)金属块刚开始运动时受到的摩擦力的大小和方向;
(2)要将纸带从金属块下水平抽出,纸带的速度v应满足的条件.
(1)μmg 方向水平向左 (2)v>
(1)金属块受到的摩擦力的大小F=μmg,方向水平向左.
(2)依题意构建金属块的物理情景,画出运动过程图,由牛顿第二定律,
金属块的加速度a===μg ①
设金属块刚滑到纸带右端时速度正好与纸带速度相等,大小为v
由v=at,得t= ② 金属块位移s1=at2 ③
纸带位移s2=vt ④ 由空间关系得s2-s1=L ⑤
将①、②代入③得s1=μg· ⑥
将④、⑥代入⑤得-+vt=L??-+v=L??v2=2μgL??v=⑦
要将纸带从金属块下水平抽出,则有v>⑧ks*5u