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如图所示,有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量为M=4kg,长为L=...

如图所示,有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量为M=4kg,长为L=1.4m.木板右端放着一小滑块,小滑块质量为m=1kg,其尺寸远小于L.小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4,取g=10m/s2
(1)现用恒力F作用在木板M上,为了使得m能从M上面滑落下来,问:F大小的范围是什么?
(2)其它条件不变,若恒力F=22.8N,且始终作用在M上,最终使得m能从M上面滑落下来.问:m在M上面滑动的时间是多大?manfen5.com 满分网
(1)小物块在木板上滑动时,根据牛顿第二定律,求出木块和木板的加速度,当木板的加速度大于木木块的加速度时,m就会从M上滑落下来. (2)恒力F=22.8N,m在M上发生相对滑动,设m在M上面滑动的时间为t,求出木块在t内的位移,两者位移之差等于木板的长度L. 【解析】 (1)小滑块与木板间的滑动摩擦力f=μN=μmg    小滑块在滑动摩擦力f作用下向右匀加速运动的加速度a1==μg. 木板在拉力F和滑动摩擦力f作用下向右匀加速运动的加速度a2=  使m能从M上面滑落下来的条件是a2>a1    即                      解得    F>20N    故F的范围为 F>20N    (本问也可按临界情况即a1=a2的情况求解,然后再得出拉力范围) (2)设m在M上滑动的时间为t,当恒力F=22.8N,木板的加速度a2= 小滑块在时间t内运动位移S1= 木板在时间t内运动位移S2= 因     S2-S1=L 解得     t=2s 故m在M上滑动的时间为2s.
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考点分析:
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(1)在本实验中需要用到的测量工具是    ;需要测量的物理量是    (详细写出物理量名称及符号).
(2)动摩擦因数的表达式为μ=   
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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