Question

如图所示，质量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，在木板的左端放置一个质量、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数。最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度，试求：

1.若木板长，在铁块上加一个水平向右的恒力，经过多长时间铁块运动到木板的右端？

2.若在铁块上加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力，通过分析和计算后，请在图中画出铁块受到木板的摩擦力随拉力大小变化的图像。（设木板足够长）

 

Answer 1

【答案】

 

1.1S

2.见解析

【解析】

（1）木块的加速度大小 （2分）

铁块的加速度大小 （2分）

设经过时间铁块运动到木板的右端，则有

（2分）

解得：

（2）①当时，A、B相对静止且对地静止，（3分）

②设时，A、B恰保持相对静止，此时系统的加速度

以系统为研究对象，根据牛顿第二定律有

解得：

所以，当时，相对静止，系统向右做匀加速运动，其加速度

,

以为研究对象，根据牛顿第二定律有

,

解得：（3分）

③当，A、B发生相对运动，（3分）

画出随拉力大小变化的图像如右