如图所示,长L=1.6m,质量M=3kg的木板静放在光滑水平面上,质量m=1kg的小物块放在木板的右端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1.现对木板施加一水平向右的拉力F,取g=10m/s2,求:(1)使物

问题描述:

如图所示,长L=1.6m,质量M=3kg的木板静放在光滑水平面上,质量m=1kg的小物块放在木板的右端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1.现对木板施加一水平向右的拉力F,取g=10m/s2,求:(1)使物块不掉下去的最大拉力F;
(2)如果拉力F=10N恒定不变,小物块的所能获得的最大速度.

(1)求物块不掉下时的最大拉力,其存在的临界条件必是物块与木板具有共同的最大加速度a1
对物块,最大加速度a1=

μmg
m
=μg=1 m/s2
对整体,F=(M+m)a1=(3+1)×1 N=4 N
(2)当F=10 N时,木板的加速度a2=
F−μmg
M
10−0.1×10
3
m/s2=3 m/s2
1
2
a2t2-
1
2
a1t2=L得
物块滑过木板所用时间t=
1.6
s
物块离开木板的速度v1=a1t=
1.6
m/s
答:(1)使物块不掉下去的最大拉力F为4N;
(2)如果拉力F=10N恒定不变,小物块的所能获得的最大速度为
1.6
m/s.