问题
问答题
如图所示，光滑的水平面上放着一块木板，木板处于静止状态，其质量M=2.0kg．质量m=1.0kg的小物块（可视为质点）放在木板的最右端．现对木板施加一个水平向右的恒力F，使木板与小物块发生相对滑动．已知F=6N，小物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.10，g取10m/s2．
（1）求木板开始运动时的加速度大小；
（2）在F作用1s后将其撤去，为使小物块不脱离木板，木板至少多长？
答案
（1）长木板水平方向的受力情况如答图1所示，木板向右做匀加速直线运动，设木板的加速度为a，
根据牛顿第二定律有：
F-μmg=Ma1
a1=
=2.5m/s2F-μmg M
（2）t1=1s时撤去力F，之后木板向右做匀减速直线运动，设木板的加速度大小为a′1
a1′=
=μmg M
m/s21 2
物块一直向右做匀加速直线运动，设物块的加速度为a2
a2=μg=1.0m/s2
设再经过时间t2物块滑到木板的最左端，两者的速度相等，即
a1t1-a′1t2=a2（t1+t2）
木板的位移x1=
a1t12+（a1t1）t2-1 2
a′1t221 2
物块的位移x2=
a2(t1+t2)21 2
由答图2可知x1-x2=L
解得L=1.5m
答：（1）木板开始运动时的加速度大小为2.5m/s2；
（2）在F作用1s后将其撤去，为使小物块不脱离木板，木板至少为1.5m
