Question

如图所示，有一长度 L ＝1 m、质量 M ＝10 kg的平板小车，静止在光滑的水平面上，在小车一端放置一质量 m

如图所示，有一长度 L ＝1 m、质量 M ＝10 kg的平板小车，静止在光滑的水平面上，在小车一端放置一质量 m ＝4 kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数 μ ＝0．25，要使物块在2 s内运动到小车的另一端，求作用在物块上的水平力 F 是多少？（ g 取10 m/s 2 ）

Answer 1

16 N

由下图中的受力分析，根据牛顿第二定律有 F － F f ＝ ma 物                                                                           ① F f ′＝ Ma 车                                                             ② 其中 F f ＝ F f ′＝ μmg                          ③ 由分析图结合运动学公式有 x 1 ＝ a 车 t 2                                                      ④ x 2 ＝ a 物 t 2                                                              ⑤ x 2 － x 1 ＝ x                                    ⑥ 由②③解得 a 车 ＝1 m/s 2                                         ⑦ 由④⑤⑥⑦解得 a 物 ＝1．5 m/s 2 所以 F ＝ F f ＋ ma 物 ＝ m （ μg ＋ a 物 ）＝4×（0．25×10＋1．5） N＝16 N．