问题
计算题
(15分)如图所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数,在木板的左端放置一个质量为m=1kg,大小可忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数
,取g=10m/s2,试求:
(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板右端
(2)若在铁块上加一个大小从零开始均匀增加的水平向右的力F,通过分析和计算后,请在图中画出铁块受到木板的摩擦力随拉力F大小变化的图像。(设木板足够长)
答案
(1)1s;(2)图象见解析
题目分析:(1)铁块的加速度大小 (1分)
木板的加速度大小: (1分)
设经过时间t铁块运动到木板的右端,则有
(2分)
解得:t=1s (1分)
(2)①当 时,
A、B相对静止且对地静止, (1分)
②设F=F1时,A、B恰保持相对静止,
此时系统的加速度 (1分)
以系统为研究对象,
根据牛顿第二定律有: (1分)
解得:F1=6N (1分)
所以,当时,M、m相对静止,系统向右做匀加速运动,
其加速度(1分)
以M为研究对象,根据牛顿第二定律有
解得: (1分)
③当,A、B发生相对运动,
(1分)
画出随拉力F大小变化 的图像如图(3分)