问题
问答题
如图所示,长L=1m,质量M=1kg的木板A静止在光滑水平面上,在A的左端点有一质量也为m=1kg的木块B(可视为质点).现以水平力F=20N作用于B,使B由静止开始运动.已知B与A间的动摩擦因数=0.5,要使B恰好运动到A的右端点但不掉下来,F只能作用多长时间?(g=10m/s2)(结果可用根式表示).

答案
在F作用的时间t内,根据动量定理得
对B:(F-μmg)t=mv1 ①
对A:μmgt=Mv2 ②
此过程中B相对于A的位移大小为S=SB-SA=
t-v1 2
t ③v2 2
要使B恰好运动到A的右端点但不掉下来时,两物体的速度相等,设为v.
对F撤去后过程,根据动量守恒定律得
mv1+Mv2=(M+m)v ④
根据能量守恒定律得
μmg(L-S)=
m1 2
+v 21
M1 2
-v 22
(M+m)v2 ⑤1 2
联立上述五式得
t=
s10 10
答:要使B恰好运动到A的右端点但不掉下来,F只能作用
s.10 10