(2014?湖北二模)如图,可看作质点的小物块放在长木板正中间,已知长木板质量为M=4kg,长度为L=2m,小物

2025-03-23 01:50:29
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(1)设两物体间的最大静摩擦力为f,当F=2.5N作用于m时,对整体由牛顿第二定律有:
F=(M+m)a                              ①
对M,由牛顿第二定律:
f=Ma                                  ②
由①②可得:f=2N
小物块竖直方向上受力平衡,所受支持力N=mg,由摩擦力性质:
f=μmg
得:μ=0.2                             ③
(2)F=12N作用于M时,两物体发生相对滑动,设M、m加速度分别为a1、a2
对M,由牛顿第二定律:
F-f=Ma1                               ④
得a1=2.5m/s2
对m,由牛顿第二定律:
f=ma2                                ⑤
得:a2=2m/s2
由匀变速直线运动规律,两物体在t时间内位移为:
s1=
1
2
a1t2                              ⑥
s2=
1
2
a2t2                             ⑦
m刚滑下M时:
s1-s2=
1
2
L                             ⑧
由⑥⑦⑧得:t=2s                                           
答:(1)小物块和长木板间的动摩擦因数为0.2;
(2)若一开始力F就作用在长木板上,且F=12N,则小物块经过2s从长木板上掉下.