Question

问一道物理题6

一个长l=7m，高h=0.2m的长木板B，静止于水平面上，其质量为M=4kg，上表面光滑，与水平面之间的动摩擦因数u=0.2，将大小可忽略，质量m=2kg的滑块A放置于长木板上方最右端，现在用水平向右的恒定拉力F=20N作用在长木板上g=10m/s^2，求：（1）滑块A经过多长时间脱离长木板（2）滑块A落地时，滑块与木板左端相距多远？

Answer 1

解：(1)依题意，因为木板上表面光滑，所以小滑块会停在原地，所以当木块走完L时，滑块离开。设离开时间t.
由牛顿第二定律得： F合=ma (1)
又因为 F合=F-f=F-u(m+M)g=8N (2)
联立(1)(2)得：a=F合/m=2m/s^2
(3)
由s=1/2*at^2得 t=根号(2s/a)=根号7秒。
解(2):滑块离开后做自由落体运动，设下落时间为T.
由 s=1/2at^2得：
T=根号(2h/g)=0.2秒
木板走过的位移为：S=1/2aT^2
=0.04米。即距左端004.米

Answer 2

(1)先以M为研究对象,在水平方向受拉力和摩擦力的作用,由牛顿第二定律:F-μ(m+M)g=Ma1可得a1=2m/s^2,而滑块A相对地面静止不动,则发生的位移为L,由L=a1t1^2/2可得A脱离木板时间t1=根号7s=2.65s.
(2)A脱离木板后做自由落体运动，木板做匀加速运动.滑块A落地时间由h=gt2^2/2求得为t2=0.2s,而M在水平方向的加速度由牛顿第二定律F-μMg=Ma2求得为a2=3m/s^2,则在t2时间内M向前运动的位移为x=vt+at^2/2=a1t1·t2+a2t2^2/2=1.12m.
答案:2.65s 1.12m
自己最好画个图看看咯