如图所示,一质量M=4kg,长为L=3m的长木板放在地面上,今施一力F=8N水平向右拉木板,木板以v=2m/s的速度在地面上匀速运动,某一时刻把质量为m=1kg的铁块轻放在木板的最右端,不计铁块与木
问题描述:
如图所示,一质量M=4kg,长为L=3m的长木板放在地面上,今施一力F=8N水平向右拉木板,木板以v=2m/s的速度在地面上匀速运动,某一时刻把质量为m=1kg的铁块轻放在木板的最右端,不计铁块与木板间的摩擦,且小铁块视为质点,求小铁块经过多长时间将离开木板.(g=10m/s2 )
答
当木板匀速运动时,根据平衡条件得
F=f,即有F=μMg
得到,μ=
=F Mg
=0.28 40
当放上铁块后,由于与木板间的摩擦不计,铁块相对于地面静止不动,木板开始做匀减速运动,设木板的加速度大小为a,则根据牛顿第二定律得
a=
=0.5m/s2μ(M+m)g−F M
当小铁块离开木板时,木板的位移等于L,则有
L=vt-
at21 2
代入解得,t=2s
答:小铁块经过多长时间将离开木板是2s.