如图所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2
问题描述:
如图所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2,试求:
(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?
(2)铁块从木板右端落下后,木板经过多长时间停止运动?
(3)整个过程中木板发生的位移大小是多少?
答
(1)根据牛顿第二定律,得
研究木块m F-μ2mg=ma1
研究木板M μ2mg-μ1(mg+Mg)=Ma2
L=
a1t2-1 2
a2t21 2
解得:t=1s
(2)对木板M v=a2t
μMg=Ma3
木板滑行时间t2=
解得t2=2sv a3
(3)对M
x=
a2t2+1 2
a31 2
解得 x=3m
t
22
答:(1)经过1s铁块运动到木板的右端.
(2)铁块从木板右端落下后,木板经过2s停止运动.
(3)整个过程中木板发生的位移大小是3m.