Question

一道高中物理力学有关运动的题目

如图甲中，质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因素为μ=0.2。在木板上施加一水平向右的拉力F，在0~3s内F的变化如图乙所示，图中F以mg为单位，重力加速度g=10m/s²。整个系统开始时静止。（1）求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度；（2）在同一坐标系中画出0~3s内木板和物块的v-t图像，据此求0~3s内物块相对于木板滑过的距离。

Answer 1

（1）设木板与物块的加速度分别为a和a’，在t时刻木板和物块的速度分别为vt和vt’，木板与物块之间的摩擦力的大小为f，f＝ma’，f＝μmg，当vt’＜vt，vt1’＝vt’＋a’（t2－t1），F－f＝2ma，vt2＝vt＋a（t2－t1），解得：v1＝4m/s，v1.5＝4.5m/s，v2＝4m/s，v3＝4m/s，v2’＝4m/s，v3’＝4m/s，（2）图像就自己画吧，然后用图像法求面积，最终s＝2.25m