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如图所示,长L=1.6m,质量M=3kg的木板静放在光滑水平面上,质量m=1kg的小物块放在木板的右端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1.现对木板施加一水平向右的拉力F,取g=10m/s2

求:(1)使物块不掉下去的最大拉力F;
(2)如果拉力F=10N恒定不变,小物块的所能获得的最大速度.

解:(1)求物块不掉下时的最大拉力,其存在的临界条件必是物块与木板具有共同的最大加速度a1
对物块,最大加速度a1==μg=1 m/s2
对整体,F=(M+m)a1=(3+1)×1 N=4 N
(2)当F=10 N时,木板的加速度a2=m/s2=3 m/s2
a2t2-a1t2=L得
物块滑过木板所用时间t=s
物块离开木板的速度v1=a1t=m/s
答:(1)使物块不掉下去的最大拉力F为4N;
(2)如果拉力F=10N恒定不变,小物块的所能获得的最大速度为m/s.
分析:(1)求物块不掉下时的最大拉力,其存在的临界条件必是物块与木板具有共同的最大加速度,先以小物体为研究对象,由牛顿第二定律求出加速度,再以整体为研究对象求解F的最大值.
(2)由题F=10N时,小物体相对于木板相对滑动,根据牛顿第二定律分别求出小物体和木板的加速度.当小物体离开木板时,木板相对于小物体的位移等于L,由位移公式求出时间,再由速度公式求解小物体离开木板时的速度.
点评:本题中涉及临界问题:当两接触物体刚要相对滑动时,静摩擦力达到最大.第(2)问关键抓住两物体的位移关系.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,长L=1.6m,质量M=3kg的木板静放在光滑水平面上,质量m=1kg、带电量q=+2.5×10-4C的小滑块放在木板的右端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1,所在空间加有一个方向竖直向下强度为E=4.0×104N/C的匀强电场,如图所示,现对木板施加一水平向右的拉力F.取g=10m/s2,求:
(1)使物块不掉下去的最大拉力F;
(2)如果拉力F=11N恒定不变,小物块所能获得的最大动能.

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如图所示,长L=1.2m、质量M=3kg的木板放在倾角为37°的光滑斜面上,质量m=1kg、带电荷量q=+2.5×10-4 C的物块放在木板的上端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1,所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E=4.0×104 N/C的匀强电场.现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F=10.8N.取g=10m/s2,斜面足够长.设图示位置木板和物块的速度均为零.试求:
(1)物块离开木板时木板获得的动能;
(2)物块在木板上运动的过程中,由于摩擦而产生的内能.

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(2012?丰台区模拟)如图所示,长L=1.3m,质量M=5.0kg的平板小车A静止在光滑的水平面上,小车左端放有质量m=1.0kg的木块B(可以看作质点),木块B与小车A之间的动摩擦因数μ=0.20,现用水平恒力F拉动木块B在小车A上滑行.求:
(1)木块B在平板小车A上滑行时,小车A的加速度大小及方向;
(2)若F=5N,则木块B和小车A脱离时的速率分别是多少;
(3)从木块B刚开始运动到A、B脱离的过程中,水平恒力F对木块B所做的功.

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精英家教网如图所示,长L=1.3m,质量M=5.0kg的平板小车A静止在光滑的水平面上,小车左端放有质量m=1.0kg的小木块B(可以看作质点),木块B与小车A之间的动摩擦因数μ=0.20,现用水平恒力F拉动木块B在小车A上滑行.求:
(1)小木块B在平板小车A上滑行时,小车A的加速度大小、方向;
(2)当F=
12
mg
时,使木块B从小车A的右端与A脱离时,小车A的动能和此过程中F对木块B做的功.

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精英家教网如图所示,长L=1.6m,质量M=3kg的木板静放在光滑水平面上,质量m=1kg的小物块放在木板的右端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1.现对木板施加一水平向右的拉力F,取g=10m/s2,求:
(1)使物块不掉下去的最大拉力F;
(2)如果拉力F=10N恒定不变,小物块所能获得的最大动能.

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