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

,

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

多项选择题
单项选择题 共用题干题