如图所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置

2025-05-08 16:23:33
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回答1:

解答:解:(1)假设相对滑动,则根据牛顿第二定律得
铁块的加速度大小  
    a1

F?μ2mg
m
=4m/s2
木块的加速度大小
    a2
μ2mg?μ1(M+m)g
M
=2m/s2

由a2>0可见 假设成立.
设经过时间t铁块运动到木块的右端,则有  
1
2
a1t2?
1
2
a2t2=L

解得   t=1s
(2)①当F≤μ1(M+m)g=2N时,m、M相对静止且对地静止,有:f2=F;
②设F=F1时,m、M恰保持相对静止,此时系统的加速度为:a=a2=2m/s2
以系统为研究对象,据牛顿第二定律有:F11(M+m)g=(M+m)a,
解得:F1=6N
所以,当2N<F≤6N时,m、M相对静止,系统向右做匀加速运动,
其加速度:a=
F?μ1(M+m)g
M+m
F
2
?1

以M为研究对象,据牛顿第二定律有:f21(M+m)g=Ma
解得:f2
F
2
+1

③当F>6N时,m、M发生相对运动有:f22mg=4N
所以,f2随拉力F大小的变化而变化的图象如图所示.
答:
(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过1s时间铁块运动到木块的右端.
(2)铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小的变化而变化的图象如图所示.