Question

如图所示，质量M=lkg，长L=lm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μ_l=0.1，在木板的左端放置一个质量m=lkg．大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ₂=0.4，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s²，若在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，求经过多长时间铁块运动到木板的右端？

Answer 1

【答案】分析：根据牛顿第二定律分别求出铁块与木板的加速度．由位移公式分别列出两物体的位移与时间的关系，铁块运动到木板的右端时，铁块与木板相对于地面的位移之差等于板长L，联立解出时间．
解答：解：根据牛顿第二定律得，
对铁块：F-μ₂mg=ma₁
对木板：μ₂mg-μ₁（M+m）g=Ma₂
代入数据解得，
a₁=4m/s²，a₂=2m/s²
铁块运动到木板的右端时，铁块和木板的位移分别为
   x₁=，
两者的位移关系是：L=x₁-x₂
即有，L=-
代入解得，t=1s
答：经过1s时间铁块运动到木板的右端．
点评：此题中不能用整体法求铁块的加速度，即不能这样列式：a₁=．涉及两个及以上物体的运动，关键是找出它们之间关系．