Question

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？

Answer

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）