问题补充:
如图所示,光滑水平面上有一块木板,质量M=1.0kg,长度L=1.0m.在木板的最左端有一个小滑块(可视为质点),质量m=1.0kg.小滑块与木板之间的动摩擦因数μ=0.30.开始时它们都处于静止状态.某时刻起对小滑块施加一个F=8.0N水平向右的恒力,此后小滑块将相对木板滑动.g取l0m/s2,求:
(1)小滑块和木板的加速度大小;
(2)小滑块离开木板时的速度大小;
(3)要使小滑块在木板上滑动时的速度始终是木板速度的2倍,需将恒力F改为多大?
答案:
解:(1)M靠m给的水平向右摩擦力提供加速度,加速度最大值为?
?? aM=
?? m的加速度为???
?? am=
(2)L=
代入解得t=1s
小滑块离开木板时的速度大小为vm=amt=5m/s
(3)由am=2aM得,=2
代入解得,F=9N
答:
(1)小滑块和木板的加速度大小分别为3m/s2和5m/s2;
(2)小滑块离开木板时的速度大小是5m/s;
(3)要使小滑块在木板上滑动时的速度始终是木板速度的2倍,需将恒力F改为9N.
解析分析:(1)小滑块将相对木板滑动过程中,m对M的滑动摩擦力水平向右,M对m的滑动摩擦力水平向左,根据牛顿第二定律分别求出两个物体的加速度.
(2)小滑块离开木板时,滑块与木板的位移差等于板长,根据位移公式,代入到位移关系式中求出时间,再由速度公式求出小滑块离开木板时的速度大小;
(3)由第(1)问结果可知,只有当小滑块的加速度始终是木板加速度的2倍时,小滑块在木板上滑动时的速度才始终是木板速度的2倍,求出此时的恒力F.
点评:本题涉及两个物体的动力学问题,除了隔离研究两个物体的运动情况外,关键是找出两个物体之间的关系.
如图所示 光滑水平面上有一块木板 质量M=1.0kg 长度L=1.0m.在木板的最左端有一个小滑块(可视为质点) 质量m=1.0kg.小滑块与木板之间的动摩擦因数μ=