问题 问答题

如图所示,小车上有一竖直杆,总质量为M,杆上套有一块质量为m的木块,杆与木块间的动摩擦因数为μ,小车静止时木块可沿杆自由滑下.问:必须对小车施加多大的水平力让车在光滑水平面上运动时,木块才能匀速下滑?

答案

设小车的加速度为a.

对木块:

  竖直方向:受到重力mg和滑动摩擦力f,木块匀速下滑时,则有  f=mg

  水平方向:受到杆的弹力N,则有 N=ma,

又f=μN

联立以上三式,得 a=

g
μ

对整体,根据牛顿第二定律得:

水平方向:F=(M+m)a

解得,F=

1
μ
(M+m)g

答:小车施加

1
μ
(M+m)g的水平力让车在光滑水平面上运动时,木块才能匀速下滑.

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