如图所示，光滑水平面上有一块质量M=3.0kg，长度L=1.0m的长木板，它的右端有一个质量m=2.0kg的小物块（可视
如图所示，光滑水平面上有一块质量M=3.0kg，长度L=1.0m的长木板，它的右端有一个质量m=2.0kg的小物块（可视为质点），小物块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.20．小物块与长木板都处于静止状态．从某时刻起对长木板施加一个水平向右的恒力F，使小物块将相对长木板滑动，经过时间t=1.0s，小物块恰好滑到木板的中点．取重力加速度g=10m/s2（1）求恒力F的大小；
（2）假设改变M、m、F中一个物理量的大小，使得经过时间t=1.0s，小物块恰好滑到木板的左端．请你通过计算确定改变后的那个物理量的数值（只要提出一种方案即可）
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解题思路：（1）根据牛顿第二定律求出M和m的加速度，结合运动学公式，抓住位移之差等于板长的一半，求出恒力F的大小．
（2）结合牛顿第二定律和运动学公式，抓住位移之差等于板长，确定改变的物理量．
（2）结合牛顿第二定律和运动学公式，抓住位移之差等于板长，确定改变的物理量．
（1）根据牛顿第二定律得，m的加速度a1＝
μmg
m＝μg． ①
M的加速度a2＝
F−μmg
M． ②
因为[1/2a2t2−
1
2a1t2＝
L
2] ③
联立①②③式，代入数据得，F=13N．
（2）根据[1/2a3t′2−
1
2a1t′2＝L得，
1
2a3−
1
2×2×1＝1
解得a3＝4m/s2．
根据牛顿第二定律得，a3＝
F−f
M＝
F−μmg
M]
若m、M不变，则F=Ma3+μmg=3×4+0.2×20N=16N．
答：（1）恒力F的大小为13N．
（2）将F改为16N，其它量不变，经过时间t=1.0s，小物块恰好滑到木板的左端
点评：
本题考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
考点点评： 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，抓住两者的位移之差，结合运动学公式进行求解．
1年前
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