【題目】如圖,質(zhì)量M1 kg的木板靜止在水平面上,質(zhì)量m1 kg大小可以忽略的鐵塊靜止在木板的右端。設(shè)最大摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,已知木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ101,鐵塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ204,取g10 m/s2.現(xiàn)給木板施加一個(gè)水平向右的力F

1)若力F恒為12 N,經(jīng)2s鐵塊恰好位于木板的左端。求木板的長度L;

2)若力F從零開始逐漸增加,且木板足夠長。試通過分析與計(jì)算,在圖中作出鐵塊受到的摩擦力f隨力F大小變化的圖象。

【答案】1L=4m2)如圖所示

【解析】試題分析:(1)對鐵塊,由牛頓第二定律:

對木板,由牛頓第二定律:

設(shè)木板的長度為,經(jīng)時(shí)間t鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的左端,則:

又:,聯(lián)立①②③④⑤解得:L=4m⑥

2)(i)當(dāng)時(shí),系統(tǒng)沒有被拉動(dòng),鐵塊受到的摩擦力f=0

ii)當(dāng)時(shí),如果Mm相對靜止,鐵塊與木板有相同的加速度,則:解得:

此時(shí):,也即

所以:當(dāng)時(shí),

iii)當(dāng)時(shí),M、m相對滑動(dòng),此時(shí)鐵塊受到的滑動(dòng)摩擦力為

圖象如圖所示。

練習(xí)冊系列答案
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