Question

如圖所示，長(zhǎng)為l=2.0m、高為h=0.2m、質(zhì)量為M=2kg的木板靜止在水平地面上，它與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ₁=0.2，在木板的左端放一質(zhì)量為m=1kg的小鐵塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ₂=0.1，現(xiàn)以F=11N的水平拉力向左拉動(dòng)木板，g=10m/s²，求：
（1）木板運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度；
（2）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間小鐵塊將從木板右端脫落．

Answer 1

解：（1）對(duì)木板進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得：
F-μ₁（M+m）g-μ₂mg=Ma_M
帶入數(shù)據(jù)得：
（2）對(duì)小鐵塊由牛頓第二定律得：
μ₂mg=ma_m
解得：
設(shè)經(jīng)過(guò)t時(shí)間鐵塊脫落，由勻變速運(yùn)動(dòng)公式得：
l=
解得：t=2s
答：（1）木板運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為2m/s²；
（2）經(jīng)過(guò)2s小鐵塊將從木板右端脫落．
分析：（1）用力F拉動(dòng)木板時(shí)，小鐵塊相對(duì)木板滑動(dòng)，對(duì)木板進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律即可求解；
（2）先求出小鐵塊的加速度，小鐵塊和木板都做勻變速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)兩者位移的關(guān)系即可列式求解．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了牛頓第二定律的直接應(yīng)用，抓住兩者位移直接的關(guān)系列式可求脫離時(shí)間，難度不大．