牛顿运动定律习题
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我给道例题:
设光滑地面上有一块长度为L质量为M的木板,其上面有一个质量为m的物体,现用一个恒力F去拉木板。已知木版与物体间的动摩擦因数为μ,(1)求用多长时间后物体将掉下 (2)求至少用多大的力拉木板才能让小物体掉下来。
分析:木板在水平方向受到2个力的作用:1、外力F;2、动摩擦力f=μmg,而物体在水平方向仅一个力的作用:动摩擦力f=μmg(这里是摩擦力作动力的情况,上海的考生可以忽略,因为这个已经超纲,但不排除个别重点学校会考)
所以根据现有条件可以得到:
1、木板的加速度a1=F合/M=(F-μmg)/M
2、物体的加速度a2=f/M=μmg/m=μg
所以先回答第二个问题,既然小物体要掉下来,势必木板要比物体运动得快,而大家的初速都为0,所以谁的加速度大,谁就运动的快,所以要使小物体掉下来必须a1>a2即(F-μmg)/M>μg,所以F>μg(M+m)
然后回答第一个问题,多长时间掉下。由于木板和小物体都处于加速状态,所以当两者的位移差等于木板长度的时候,就是小物体掉下的时候。即S1-S2=L的时候 --> 0.5*a1*t^2-0.5*a2*t^2=L
代入a1,a2 解得t=√[2ML/(F-μmg-μMg)]
设光滑地面上有一块长度为L质量为M的木板,其上面有一个质量为m的物体,现用一个恒力F去拉木板。已知木版与物体间的动摩擦因数为μ,(1)求用多长时间后物体将掉下 (2)求至少用多大的力拉木板才能让小物体掉下来。
分析:木板在水平方向受到2个力的作用:1、外力F;2、动摩擦力f=μmg,而物体在水平方向仅一个力的作用:动摩擦力f=μmg(这里是摩擦力作动力的情况,上海的考生可以忽略,因为这个已经超纲,但不排除个别重点学校会考)
所以根据现有条件可以得到:
1、木板的加速度a1=F合/M=(F-μmg)/M
2、物体的加速度a2=f/M=μmg/m=μg
所以先回答第二个问题,既然小物体要掉下来,势必木板要比物体运动得快,而大家的初速都为0,所以谁的加速度大,谁就运动的快,所以要使小物体掉下来必须a1>a2即(F-μmg)/M>μg,所以F>μg(M+m)
然后回答第一个问题,多长时间掉下。由于木板和小物体都处于加速状态,所以当两者的位移差等于木板长度的时候,就是小物体掉下的时候。即S1-S2=L的时候 --> 0.5*a1*t^2-0.5*a2*t^2=L
代入a1,a2 解得t=√[2ML/(F-μmg-μMg)]
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