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质量为m=1.0kg的小滑块(可视为质点)放在质量为M=3.0kg的长木板的右端...

质量为m=1.0kg的小滑块(可视为质点)放在质量为M=3.0kg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,木板长为L.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=l2N,如图所示.为使小滑块不掉下木板,水平恒力F允许作用的最长时间为1s.(g取l0m/s2)求:
(1)在0~1s时间内长木板在的加速度大小;
(2)木板的长度L.
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(1)根据牛顿第二定律求出拉力F作用时M的加速度大小. (2)根据牛顿第二定律求出撤去拉力F后的加速度大小,木板先做匀加速直线运动,再做匀减速直线运动,抓住两段位移之和等于木板的长度,运用运动学公式求出木板的长度. 【解析】 (1)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,加速运动的时间为t1;减速过程的位移为x2,加速度为a2,减速运动的时间为t2.由牛顿第二定律有 撤力前:F-μ(m+M)g=Ma1…① 解得…② (2)撤力后:μ(M+m)g=Ma2…③ 解得 ,…④ 木块恰好不从木板上掉下,应满足x1+x2=L…⑤ 又a1t1=a2t2…⑥ 由以上各式可解得L=1m…⑦ 答:(1)在0~1s时间内长木板在的加速度大小为. (2)木板的长度L为1m.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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