问题 问答题

质量M=3kg的长木板放在光滑的水平面上,在水平恒力F=11N作用下由静止开始向右运动,如图所示,当速度达到lm/s时,将质量m=4kg的物块轻轻放到木板的右端,已知物块与木板间动摩擦因数μ=0.2,求:

(1)物体经多少时间与木板保持相对静止?

(2)在这一时间内,物块在木板上滑行的距离多大?

答案

(1)物块放到木板上到它们达到相对静止,水平方向上只受滑动摩擦力Fμ=μmg=8N.由Fμ=ma1得:

a1=

Fμ
m
=
8
4
=2m/s2

在这一时间内,设木板的加速度为a2,则:

F-Fu=ma2

a2=

F-Fμ
M
=1m/S2

木板向右做v0=1m/s,a1=1m/s2的匀加速运动,物块与木板达到相对静止即具有相同的速度所需时间为t.则有:

a1t=v0+a2t

∴t=

v0
a1-a2
=ls.

(2)在1s内,物块相对木板向后滑行如图所示. 设滑行距离为△s,则:

△s=s2-s1=(v0t+

1
2
a2t2)-
1
2
a1t2

代入数据得:△s=0.5m.

答:(1)物体经1s与木板保持相对静止.

(2)在这一时间内,物块在木板上滑行的距离为0.5m.

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