问题
计算题
(16分)某老师为说明摩擦可以是动力,将黑板刷置于水平桌面上的书的右端,用水平向右的恒定拉力可将书迅速拉出,而黑板在摩擦力作用下向右运动起来.已知黑板刷和书的质量均为=100g,各接触面间的动摩擦因素均为0.3,取。
(1)要使书相对于黑板刷运动,求所需拉力的大小?
(2)若要人眼感知黑板刷有明显移动,黑板刷(可视为质点)移动的距离必须超过4cm,已知书的长度L=10cm,书的厚度不计,求所需的拉力。
答案
(1) (2)
题目分析:( 1)对书和刷子作受力分析,由牛顿第二定律可得:
得刷子加速度: ① (2分)
书的加速度: ② (2分)
依题意 ③ (1分)
由①②③得: (2分)
(2)设经时间刷子落到桌面上.
书的位移: ④ (1分)
刷子的位移: ⑤ (1分)
相对位移: ⑥
刷子在桌子上匀减速运动,加速度 ⑦ (1分)
在桌子上滑行距离 ⑧
依题意: ⑨
则 ⑩ (2分)
对书由牛顿第二定律:F- (1分)
F=ma2+3 (2分)
所需拉力 (1分)