2015届滑块木板模型的动力学分析
例1如图1所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B,A、B间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度运动,求拉力F的最大值。
变式1例1中若拉力F作用在A上呢?如图2所示。
变式2在变式1的基础上再改为:B与水平面间的动摩擦因数为力等于滑动摩擦力),使A、B以同一加速度运动,求拉力F的最大值。
(认为最大静摩擦
例1如图375所示,小木块质量m1kg,长木板质量M10kg,木板与地面以及木块间的动摩擦因数均为μ05,当木板从静止开始受水平向右的恒力F90N作用时,木块以初速v04ms向左滑上木板的右端,则为使木块不滑离木板,木板长度l至少要多长?(取g10ms2)
M
v0图375
m
F
例2、如图3所示,质量M8kg的小车放在光滑的水平面上,在小车右端加一水平恒力F,
l
F8N,当小车速度达到1.5ms时,在小车的前端轻轻放上一大小不计、质量m2kg的物
1
f体,物体与小车间的动摩擦因数μ0.2,小车足够长,求物体从放在小车上开始经t1.5s通过的位移大小。(g取10ms)
2
练习1如图5所示,质量M1kg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动摩擦因数,在木板的左端放置一个质量m1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的,取g10ms,试求(1)若木板长
2
L1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F8N,经过多长
时间铁块运动到木板的右端?(2)若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F,通过分析和计算后,请在图6中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小变化的图象。(设木板足够长)
4如图所示,质量M10kg的长木板静止在光滑水平面上,在长木板的右端放一质量m10kg的小滑块(可视为质点),小滑块与长木板之间的动摩擦因数020现用水平横力F60N向右拉长木板,使小滑块与长木板发生相对滑动,经过t10s撤去力F小滑块在运动过程中始终没有从长木板上掉下求:m(1)撤去力F时小滑块和长木板的速度个是多大;FM(2)运动中小滑块距长木板右端的最大距离是多大?
2
f5.2010龙岩二中卷如图所示,一质量M20kg的长木板静止放在光滑水平面上,在木板的右端放一质量m10kg可看作质点的小物块,小物块与木板间的动摩擦因数为μ02用恒力F向右拉动木板使木板在水平面上做匀加速直线运动,经过t10s后撤去该恒力,此时小物块恰好运动到距木板右端l10m处。在此后的运动中小物块没有从木板上掉下来求:(1)小物块在r