如图所示,质量为M,长度为L的长木板放在水平桌面上,木板右端放有一质量为m长度可忽略的小木块.开始时木块、木板均静止,某时刻起给木板施加一大小为F方向水平向右的恒定拉力,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力.(1)若地面光滑且M和m相对静止则m受到的摩擦力多大?(2)若木块与木板之间、木板与桌面之间的动摩擦因数均为μ,拉力F=4μ(m+M)g,求从开始运动到木板从小木块下抽出经历的时间.

问题描述:

如图所示,质量为M,长度为L的长木板放在水平桌面上,木板右端放有一质量为m长度可忽略的小木块.开始时木块、木板均静止,某时刻起给木板施加一大小为F方向水平向右的恒定拉力,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力.

(1)若地面光滑且M和m相对静止则m受到的摩擦力多大?
(2)若木块与木板之间、木板与桌面之间的动摩擦因数均为μ,拉力F=4μ(m+M)g,求从开始运动到木板从小木块下抽出经历的时间.

(1)对M与m整体运用牛顿第二定律得:a=FM+m对m受力分析,根据牛顿第二定律得:f=ma=FmM+m(2)在此过程中,木块与木板各做匀加速运动:木块的加速度为:a1=μmgm=μg木板的加速度为:a2=F−μmg−μ(m+M)gM=2μ...
答案解析:(1)M与m一起做匀加速直线运动,加速度相同,对整体运用牛顿第二定律求出加速度,再对m受力分析,根据牛顿第二定律即可求解f.
(2)根据牛顿第二定律求出木块和木板的加速度,根据位移时间公式算出M和m的位移,木板被拉出时两者位移之差为板长L,由此可以得到拉出时间.
考试点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;摩擦力的判断与计算.
知识点:解决本题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律和运动学公式进行求解,知道木板被拉出时两者位移之差为板长L,难度适中.