问题 计算题

如图所示,长为,质量为M=2kg的木板放在摩擦因数μ1=0.2的粗糙水平面上,在板的右前端放有一质量为m=1 kg的小滑块(可看成是质点)。滑块与木板的摩擦因数μ2=0.1,开始时它们都静止。现对M的左端施加一水平恒力F=13 N推M向右运动(g=10 m/s2)。求:

(1)F推M向右运动的过程中,M、m的加速度各为多少?

(2)要使m与M脱离,则推力F的作用时间至少为多长?

答案

解:(1)由牛顿第二定律得M、m两物体的加速度分别为

(2)设F作用t时间后撤去,它们由于惯性继续发生相对滑动,恰好脱离时它们速度相同

刚撤去F时二者的相对位移为△s相1=at2=

二者的相对速度为v=at=(aM-am)t

撤去F后,二者的加速度分别为

,方向向左

a'm=am=1 m/s2,方向向右

相对加速度a'=a'm+a'M=4.5m/s2

△s相2=

又△s相1+△s相2=L

联立上述各式解得t=1 s

综合
选择题