问题 问答题

如图所示,质量为m=5kg的长木板放在水平地面上,在木板的最右端放一质量也为m=5kg的物块A.木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.3,物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.2.现用一水平力F=60N作用在木板上,使木板由静止开始匀加速运动,经过t=1s,撤去拉力.设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.(g取10m/s2)求:

(1)拉力撤去时,木板的速度大小.

(2)要使物块不从木板上掉下,木板的长度至少多大.

(3)在满足(2)的条件下,物块最终将停在距板右端多远处.

答案

(1)4m/s;(2)1.2m;(3)0.48m

(1)若在时间t=1s内,物块与长木板一起运动,加速度为a,则

                                           ①

物块受合外力                                 ②

说明物块在长木板上发生了相对滑动.

设撤去F时,长木板的速度为v1,滑块速度为v2,由动量定理可知,

对物块,有                                      ③

对系统,有                          ④

代入数据解得v1=4m/s,v2=2m/s

拉力撤去时,长木板的速度大小为4m/s.

(2)设撤去拉力后,经时间t1,两者获得共同速度为v,由动量定理可知,

对物块,有                                 ⑤

对长木板,有                    ⑥

v1v2的数值代入解得t1=0.2s,v=2.4m/s

t=1s内,物块相对于长木板的位移s1=(v1v2)t/2="1m          " ⑦

t1=0.2s内,物块相对于长木板的位移s2=(v1-v2)t1/2="0.2m      " ⑧

木板的长度最小值为L=s1+s2=1.2m

(3)滑块与木板有了共同速度后,在摩擦力作用下均做减速运动,物块相对于木板向右运动,木板和物块先后停下,设木板位移为x1,物块位移为x2,由动能定理,得

                                ⑨

                                        ⑩

这段时间内物块相对于木板的位移s3=x2x1 =0.72m.

物块最终离板右端的距离d=s1s2s3 =0.48m

问答题

栗某系南方某地一农民,2008年6月的一天傍晚将本村年仅20岁的姑娘樊某诱骗至租来的一辆小轿车上,谎称去二百公里外的省城游玩。栗某将事先准备的作案工具绳子、锄头等提前放入后备箱内,伺机在去省城的路上对樊某实施抢劫。凌晨3时车行至一大桥附近,栗某停车,将昏昏欲睡的樊某用绳子绑在座位上,抢走樊某的提包内现金人民币130余元及价值990元的手机一部,还有一张农行的金穗卡,并逼迫樊某说出该卡密码。樊某挣扎,栗某用绳子猛勒其脖子致她昏迷后又将其手脚捆绑后扔到后备箱。早晨5时许,栗某开后备箱后见樊某仍在挣扎,便找路边石头砸其头部,用随身携带的小剪刀刺樊某的喉部和手臂,再次致其昏迷。早上6时,栗某见樊某仍未死,便停下车去路边一杂货店购买水果刀一把,并欲将车继续开至一汽车训练场杀害樊某。苏醒后的樊某趁栗某上厕所之机,掀开汽车后备箱逃至公路上向过路行人金某求救,金某用手机报警。栗某见状谎称是小夫妻俩打架,拉住樊某往车上拖,并用新买的水果刀刺她的腹部,因樊某抵挡且衣服较厚而致刀柄断裂未刺中,栗某将樊某拖上车后继续殴打,并说“你的命真大,这样做都弄不死你!”当车行至一加油站附近时,樊某猛然跳下车向路人呼救。栗某大声说“孩子没了不要紧,我们还年轻,我带你去医院”以搪塞路人,并再次拉樊某上车。栗某威胁樊某不许报警,可以“私了”,否则继续杀她,樊某答应后,栗某遂送她去附近的医院。途中,樊某要回了被抢的手机、银行卡等物,并打电话叫朋友赶到医院。早上8时许,栗某将樊某送进了医院,并在樊某的朋友要求和监督下筹集了4000元医疗费。樊某报了警,将栗某抓获。经鉴定,樊某为轻伤。
问:(1)栗某的行为应如何定性简要说明理由。
(2)对栗某应如何处罚简要说明理由。

填空题