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解得:F>25N(4)木块的加速度
木板的加速度
425ms2
木块滑离木板时,两者的位移关系为x木板x木块L即带入数据解得:t2s【变式练习1】如图所示,质量M1kg的木块A静止在水平地面上,在木块的左端放置一个质量m1kg的铁块B(大小可忽略),铁块与木块间的动摩擦因数μ103,木块长L1m,用F5N的水平恒力作用在铁块上,g取10ms2.
f(1)若水平地面光滑,计算说明两木块间是否会发生相对滑动.(2)若木块与水平地面间的动摩擦因数μ201,求铁块运动到木块右端的时间.
【解题思路】
(1)假设不发生相对滑动,通过整体隔离法求出A、B之间的摩擦
力,与最大静摩擦力比较,判断是否发生相对滑动.
(2)根据牛顿第二定律分别求出A、B的加速度,结合位移之差等
于木块的长度求出运动的时间.
【答案】(1)A、B之间不发生相对滑动;
(2)铁块运动到木块右端的时间为.
【解析】(1)A、B之间的最大静摩擦力为:fm>μmg03×10N3N.假设A、B之间不发生相对滑动,则对AB整体分析得:F(Mm)
a
对A,fABMa
代入数据解得:fAB25N.
因为fAB<fm,故A、B之间不发生相对滑动.
(2)对B,根据牛顿第二定律得:Fμ1mgmaB,
对A,根据牛顿第二定律得:μ1mgμ2(mM)gMaA
根据题意有:xBxAL


f联立解得:

【例题2】一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度时间图像如图所示。已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g=10ms2,求:
1物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;2从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小。
【答案】102003021125m
【解析】1从t=0时开始,木板与物块之间的摩擦力使物块加
速,使木板减速,此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止。
由图可知,在t1=05s时,物块和木板的速度相同。设t=0到t
=t1时间间隔内,物块和木板的加速度大小分别为a1和a2,则
a1

v1t1

a2

v0
v1t1

式中v0=5ms、v1=1ms分别为木板在t=0、t=t1时速度的大小。
设物块和木板的质量为m,物块和木板间、木板与地面间的动摩
擦因数分别为μ1、μ2,由牛顿第二定律得μ1mg=ma1③μ1+2μ2mg=ma2④联立①②③④式得
μ1=020⑤μ2=030⑥2在t1时刻后,地面对木板的摩擦力阻碍木板运动,物块与木板r
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