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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，一质量为M=4kg，长为L=2m的木板放在水平地面上，已知木板与地面间的动摩擦因数为0.1，在此木板的右端上还有一质量为m=1kg的铁块，且视小铁块为质点，木板厚度不计．今对木板突然施加一个水平向右的拉力．
    （1）若不计铁块与木板间的摩擦，且拉力大小为6N，则小铁块经多长时间将离开木板？
    （2）若铁块与木板间的动摩擦因数为0.2，铁块与地面间的动摩擦因数为0.1，要使小铁块相对木板滑动且对地面的总位移不超过1.5m，则施加在木板水平向右的拉力应满足什么条件？（g=10m/s2）
    分析：（1）若不计铁块与木板间的摩擦，铁块相对于地面静止，木板做匀加速直线运动，当木板位移为L时，铁块将离开木板
    （2）要使小铁块相对木板滑动，则开始时木板的加速度要大于铁块的加速度，铁块从木板上滑落后继续在地面上滑动，两次位移之和小于1.5m，由牛顿第二定律结合运动学公式列方程，应用数学关系解得答案
    解答：解：（1）对木板受力分析，由牛顿第二定律得：
    F-μ（M+m）g=Ma
    由运动学公式，得
    L=
    1
    2
    at2
    解得：t=
    2LM
    F-μ(M+m)g
    =
    2×2×4
    6-0.1(4+1)×10
    s=4 s．
    （2）铁块在木板上时：μ1mg=ma1，
    铁块在地面上时：μ2mg=ma2，
    对木板：F-μ1mg-μ2（M+m）g=Ma3
    设铁块从木板上滑下时的速度为v1，铁块在木板上和地面上的位移分别为x1、x2，则：
    2a1x1=
    v
    2
    1

    2a2x2=
    v
    2
    1

    并且满足x1+x2≤1.5 m
    设铁块在木板上滑行时间为t1，则
    v1=a1t
    木板对地面的位移x=
    1
    2
    a3
    t
    2
    1

    x=x1+L
    联立解得F≥47 N．
    答：（1）若不计铁块与木板间的摩擦，且拉力大小为6N，则小铁块经4s将离开木板
    （2）施加在木板水平向右的拉力应大于等于47 N
    点评：解决本题的关键理清铁块在整个过程中的运动情况，关键是受力分析，根据受力判断其运动情况．
    练习册系列答案
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    mg
    IL
    =
    0.4
    2×0.2
    的绝缘光滑足够长的斜面上由静止开始下滑，求：
    （1）此物体在斜面Q上运动的最大速度．
    （2）此物体在斜面上运动的距离．
    （3）此物体在斜面上运动的时间．

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    （1）求匀强磁场的磁感应强度B．
    （2）求线圈的下边刚离开磁场的瞬间，线圈的加速度的大小和方向．
    （3）在线圈的下边通过磁场的过程中，线圈中产生的焦耳热Q是多少？通过线圈的电荷量q是多少？

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    （1）求电场强度E．
    （2）若在某时刻将细线突然剪断，求经过1s时小球的速度大小v及方向．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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