问题
计算题
如图所示,质量的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数
,在木板的左端放置一个质量
、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数
。最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,重力加速度
,试求:
小题1:若木板长,在铁块上加一个水平向右的恒力
,经过多长时间铁块运动到木板的右端?
小题2:若在铁块上加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力,通过分析和计算后,请在图中画出铁块受到木板的摩擦力
随拉力
大小变化的图像。(设木板足够长)
答案
小题1:1S
小题2:见解析
(1)木块的加速度大小(2分)
铁块的加速度大小(2分)
设经过时间铁块运动到木板的右端,则有
(2分)
解得:
(2)①当时,A、B相对静止且对地静止,
(3分)
②设时,A、B恰保持相对静止,此时系统的加速度
以系统为研究对象,根据牛顿第二定律有
解得:
所以,当时,
相对静止,系统向右做匀加速运动,其加速度
,
以为研究对象,根据牛顿第二定律有
,
解得:(3分)
③当,A、B发生相对运动,
(3分)
画出随拉力
大小变化的图像如右