如图所示,质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水 平桌面上,其右端与桌子边缘相平.板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4.现用F=5N的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力F做的功至少为(g
问题描述:
如图所示,质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水 平桌面上,其右端与桌子边缘相平.板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4.现用F=5N的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力F做的功至少为(g取10m/s2)( )
A. 1J
B. 2J
C. 1.6J
D. 4J
答
加速时,对木板受力分析,受到重力、支持力、推力F和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有
F-μmg=ma1
解得
a1=1m/s2
减速时,对木板受力分析,受到重力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有
-μmg=ma2
解得
a2=-4m/s2
木板先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,到达桌面边缘时,速度减为零,设最大速度为v,根据位移速度公式,有
2a1x1=v2
2a2x2=−v2
x1+x2=
L 2
解得:x1=
L=0.32m2 5
W=Fx1=1.6J
故选C.