Question

【題目】如圖所示，長L=8m，質(zhì)量M=3kg的薄木板靜止放在光滑水平面上，質(zhì)量m=1kg的小物體放在木板的右端，現(xiàn)對木板施加一水平向右的拉力F，取g=10m/s2，求：

（1）若薄木板上表面光滑，欲使薄木板以2 m/s2的加速度向右運動，需對木板施加多大的水平拉力；

（2）若木板上表面粗糙，小物體與薄木板間的動摩擦因數(shù)為0.3，當小物體與薄木板發(fā)生相對滑動時，求小物塊加速度的大小和方向；

（3）若木板上表面粗糙，小物塊與薄木板間的動摩擦因數(shù)為0.3，若拉力F=15N，小物塊所能獲得的最大速度．

Answer 1

【答案】(1) 拉力大小為6N;(2) ,方向：水平向右;(3) 木塊獲得的最大速度為12m/s

【解析】

（1）薄木板上表面光滑，木板受到的合外力為拉力，由牛頓第二定律得：，

則拉力大小為6N；

（2）當小物塊相對于木板滑動時，對木塊，由牛頓第二定律得：，

解得：，方向水平向右；

（3）小物塊相對于木板恰好滑動時，由牛頓第二定律得：

拉力：，

拉力F=15N＞F0，小物塊相對于木塊滑動，

對木板，由牛頓第二定律得：，

解得：

木塊位移：，

木板位移：，

木塊從木板上滑下時有：，

此時木塊的速度：，

解得：，則木塊獲得的最大速度為12m/s