问题
问答题
如图,在水平的桌面上有一木板长0.5m,一端与桌边对齐,板的上表面与铁块的摩擦因数0.5,桌面与木板下表面的摩擦因数0.25,桌面和铁块的摩擦因数0.25,木板的质量1kg,在木板的中央放一小铁块,质量0.25kg,用水平力F拉木板.求
(1)拉力至少多大,铁块会与木板发生相对运动?
(2)拉力至少是多大,铁块不会从桌上落下.
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答案
(1)将板抽出时,铁块向右加速,加速度a1=μ1g=5m/s2
由牛顿第二定律,板的加速度:a2=F-μ1Mg-μ2(M+m)g M
为了能抽出木板必须有:a1>a2
解得:
F>9.375N
(2)铁块在木板上加速,落到桌面上减速到0
如果刚好到达桌面的边缘,则
=L 2
+μ1gt12 2 μ2gt22 2
μ1g t1=μ2g t2
解得t12=
s1 30
板的抽出过程
=at12 2
+L 2 μ1gt12 2
解得a=20m/s2
由牛顿第二定律:
a=F-μ1Mg-μ2(M+m)g M
解得:
F=24.375N
答:
(1)拉力至少为9.375N铁块会与木板发生相对运动
(2)拉力至少是24.375N铁块不会从桌上落下