如图所示,质量M=8kg的长木板放在光滑水平面上,在长木板的右端施加以水平恒力F=8N,当长木板向右的运动速率达到v1=10m/s时,在其右端有一质量m=2kg的小物块(可视为质点)以水平向左的速率v2=2m/s滑上木板,物块与长木板间的动摩擦因数=0.2,小物块始终没离开长木板,g取10m/s2。求:
(1)经过多长时间小物块与长木板相对静止;
(2)长木板至少要多长才能保证小物块不滑离长木板;
(3)上述过程中长木板对小物块摩擦力做的功。
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如图所示,质量M=8kg的长木板放在光滑水平面上,在长木板的右端施加以水平恒力F=8N,当长木板向右的运动速率达到v1=10m/s时,在其右端有一质量m=2kg的小物块(可视为质点)以水平向左的速率v2=2m/s滑上木板,物块与长木板间的动摩擦因数=0.2,小物块始终没离开长木板,g取10m/s2。求:
(1)经过多长时间小物块与长木板相对静止;
(2)长木板至少要多长才能保证小物块不滑离长木板;
(3)上述过程中长木板对小物块摩擦力做的功。
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解:(1)小物块的加速度为2m/s2,水平向右 1分
长木板的加速度为: m/s2 水平向右 1分
令刚相对静止时他们的共同速度为v,以木板运动的方向为正方向
对小物块有: 1分
对木板有: 1分
解得:;
m/s 2分
(2)此过程中小物块的位移为:
2分
长木板的位移为: 2分
所以长木板的长度至少为:m 1分
(3)长木板对小物块摩擦力做的功为:
(J) 4分