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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,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2,试求:

(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?

(2)若在木板(足够长)的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F,请在图中画出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图像.

 


解:(1)研究木块m         F-μ2mg=ma1                          (3分)

研究木板M       μ2mg-μ1mg+Mg)=Ma2                     (3分)

   (1分)

   (1分)

                            (1分)

解得:t=1s                                             (1分)

(2)当Fμ1mg+Mg)时,f=0N                          (2分)

μ1mg+Mg)<F≤10N时,Mm相对静止

则有:F-μ1mg+Mg)=(m+Ma

f=ma

即:f=-1(N)                            (2分)

当10N <F时,m相对M滑动,此时摩擦力f=μ2mg=4N    (2分)

                                                                  (4分)

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