(2015•安徽二模)质量M=3kg的长木板放在光滑的水平面t.在水平恒力F=11N作用下由静止开始向右运动.如图所示,

(2015•安徽二模)质量M=3kg的长木板放在光滑的水平面t.在水平恒力F=11N作用下由静止开始向右运动.如图所示,当速度达到1m/s将质量m=4kg的物块轻轻放到本板的右端,已知物块与木板间摩擦因数μ=0.2,物块可视为质点.(g=10m/s2).求:
(1)物块刚放置木板上时,物块和木板加速度分别为多大?
(2)木板至少多长物块才能与木板最终保持相对静止?
(3)物块与木板相对静止后物块受到摩擦力大小?
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解题思路:(1)由牛顿第二定律可以求出加速度.
(2)由匀变速直线运动的速度公式与位移公式可以求出位移.
(3)由牛顿第二定律可以求出摩擦力.

(1)放上物块后,物体加速度:a1=[μmg/m]=μg=0.2×10=2m/s2
板的加速度:a2=[F−μmg/M],代入数据解得:a2=1m/s2
(2)当两物体达速度相等后保持相对静止,故
a1t=v+a2t,代入数据解得:t=1s,
1秒内木板位移:x1=v0t+[1/2]a1t2,代入数据解得:x1=1.5m,
物块位移:x2=[1/2]a2t2,代入数据解得:x2=1m,
所以板长L=x1-x2=0.5m;
(3)相对静止后,对整体,
由牛顿第二定律得:F=(M+m)a,
对物块f=ma,
代入数据解得:f=[44/7]N≈6.29N
答:(1)物块刚放置木板上时,物块和木板加速度分别为2m/s2、1m/s2
(2)木板至少0.5m物块才能与木板最终保持相对静止.
(3)物块与木板相对静止后物块受到摩擦力大小为6.29N.

点评:
本题考点: 牛顿运动定律的综合应用;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

考点点评: 本题考查了求加速度、木板长度、摩擦力大小,分析清楚物体运动过程,应用牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题.

1年前

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