Question

如图所示，光滑水平面上静止放着长L=1.6m，质量为M=3kg的木板（厚度不计），一个质量为m=1kg的小物体放在

如图所示，光滑水平面上静止放着长L=1.6m，质量为M=3kg的木板（厚度不计），一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数μ=0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F，（g取10m/s 2 ）（1）为使两者保持相对静止，F不能超过多少？（2）如果F=10N，求小物体离开木板时的速度？

Answer 1

（1）当小物体相对于木板刚要滑动时，设两物体的加速度为a．以小物体为研究对象，由牛顿第二定律得      μmg=ma 得到a=μg 再以整体为研究对象得 F=（M+m）a=μ（M+m）g=0.1×（3+1）×10N=4N  （2）小物体的加速度  a 1 = μmg m =μg=0.1×10=1m/ s 2 木板的加速度  a 2 = F-μmg M = 10-0.1×1×10 3 =3m/ s 2   由 1 2 a 2 t 2 - 1 2 a 1 t 2 =L 解得物体滑过木板所用时间 t= 1.6 s 物体离开木板时的速度 v 1 = a 1 t= 1.6 m/s 答：（1）为使两者保持相对静止，F不能超过4N；     （2）如果F=10N，小物体离开木板时的速度为 1.6 m/s ．