Question

如图所示，在足够长的水平面A处静止一个长为L＝3m，质量M＝lkg的木板P，在P右端x=0.8m的B处，有一竖直固定的小挡板，高度略低于木板P，厚度不计，紧靠挡板右侧停放一与P相同木板Q，挡板左侧水平面光滑，右侧与木板Q之间动摩擦因数μ₁＝0.1．现将一质量m＝lkg可看作质点的铁块轻放在P的左端，木板与铁块之间的动摩擦因数μ₂＝0.3．对铁块施以水平恒力F＝5N，使其由静止开始向右运动，木板P与小挡板相碰会立即停下，铁块继续运动，并滑上木板Q，重力加速度g取10m/s²求：铁块由静止开始运动到木板Q最右端所用时间．

Answer

【解析】板块向右运动过程，以整体为研究对象：

解得：

以木板P为研究对象：

因，故整体一起运动

根据位移时间关系可得：

代入数据解得：

此时的速度为：

板与挡板碰后，板停止运动，铁块继续滑行，以铁块为研究对象：

代入数据解得：

根据位移时间关系可得：

解得或（舍去）

此时铁块的速度为：

得：

铁块运动到木板Q后，以铁块为研究对象：

解得加速度为：

根据位移时间关系可得：

以木板Q为研究对象：

代入数据解得：

根据位移时间关系可得：

根据位移关系可得：

代入数据解得

则铁块由静止开始运动到木板Q最右端所用时间为：