如图,质量M=1kg的木板静止在水平面上,质量m=1kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端.设最大摩擦力等于...
问题详情:
如图,质量M=1kg的木板静止在水平面上,质量m=1kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端.设最大摩擦力等于滑动摩擦力,已知木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,铁块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2.现给铁块施加一个水平向左的力F.
(1)若力F恒为8N,经1s铁块运动到木板的左端.求:木板的长度
(2)若力F从零开始逐渐增加,且木板足够长.试通过分析与计算,在图2中作出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象.
【回答】
考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
专题: 牛顿运动定律综合专题.
分析: (1)根据牛顿第二定律分别求出铁块和木板的加速度,铁块相对木板的位移等于木板的长度时铁块滑到木板的左端,由位移公式求解木板的长度.
(2)若力F从零开始逐渐增加,根据F与铁块的最大静摩擦力关系,以及铁块对木板的滑动摩擦力与木板所受地面的最大 静摩擦力,分析铁块的运动状态,确定平衡条件或牛顿第二定律研究铁块所受的摩擦力.
解答: 解:(1)由牛顿第二定律:
对铁块:F﹣μ2mg=ma1…①
对木板:μ2mg﹣μ1(M+m)g=Ma2…②
设木板的长度为L,经时间t铁块运动到木板的左端,则
…③
…④
又:s铁﹣s木=L…⑤
联立①②③④⑤解得:L=1m…⑥
(2)(i)当F≤μ1(m+M)g=2N时,系统没有被拉动,静摩擦力与外力平衡,即有:f=F
(ii)当F>μ1(m+M)g=2N时,如果M、m相对静止,铁块与木板有相同的加速度a,则:
F﹣μ1(m+M)g=(m+M)a…⑦
F﹣f=ma…⑧
解得:F=2f﹣2…⑨
此时:f≤μ1mg=4N,也即F≤6N…⑩
所以:当2N<F≤6N时,
(iii)当F>6N时,M、m相对滑动,此时铁块受到的摩擦力为:
f=μ2mg=4N
f﹣F图象如图所示
答:
(1)木板的长度为1m.
(2)f﹣F图象如图所示.
点评: 第1题关键抓住两个物体的位移与木板长度的关系.第2题根据F与最大静摩擦力的关系,分析物体的运动状态是关键,要进行讨论.
知识点:牛顿第二定律
题型:计算题
-
某班抽取6名同学进行体育达标测试,成绩如下:80,90,75,80,75,80.下列关于对这组数据的描述错误的...
问题详情:某班抽取6名同学进行体育达标测试,成绩如下:80,90,75,80,75,80.下列关于对这组数据的描述错误的是( )A.众数是80 B.平均数是80 C.中位数是75 D.极差是15【回答】C知识点:数据的集中趋势题型:未分类...
-
蜡烛燃烧刚熄灭时产生的白*是什么?提出问题:蜡烛刚熄灭时,总会有一缕白*冒出,它的成分是什么呢?猜想与假设:A...
问题详情:蜡烛燃烧刚熄灭时产生的白*是什么?提出问题:蜡烛刚熄灭时,总会有一缕白*冒出,它的成分是什么呢?猜想与假设:A.白*是燃烧时生成的二氧化碳;B.白*是燃烧时生成的水蒸气;C.白*是石蜡蒸气凝成的石蜡固体小颗粒进行实验:⑴吹灭蜡烛,立即用一个蘸有澄清石灰水的烧杯罩住白...
-
木直中绳, ,其曲中规。 ,不复挺者, ...
问题详情:木直中绳, ,其曲中规。 ,不复挺者, 。故木受绳则直, 。 ,则知明而行无过矣。(《荀子·离骚》)【回答】輮以为轮 虽有槁曝 ...
-
直角坐标系中,点P(1,4)在A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
问题详情:直角坐标系中,点P(1,4)在A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限【回答】A知识点:平面直角坐标系题型:选择题...
相关文章
- 如图所示,质量为M=1kg的木板静止在光滑水平面上,一个质量为m=3kg滑块以初速度v0=2m/s从木板的左端...
- 如图所示,质量M=2kg的一定长度的长木板静止在光滑水平面上,在其左端放置一质量m=1kg的小木块(可视为质点...
- 如图*,质量M=0.8kg的足够长的木板静止在光滑的水平面上,质量m=0.2kg的滑块静止在木板的左端,在滑块...
- 如图所示,质量为M、长度为L的长木板静止在水平地面上,质量为m的小滑块(可视为质点)静止在长木板的最右端,长木...
- 如图所示,质量M=1kg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μ1=0.1,在木板的左端放置一...
- 如*图所示,质量为M=4kg足够长的木板静止在光滑的水平面上,在木板的中点放一个质量m=4kg大小可以忽略的铁...
- 如图所示,长L=1.5m、质量M=3kg的木板静止放在水平面上,质量m=1kg的小物块(可视为质点)放在木板的...
- 如图*所示,质量M=1kg的薄木板静止在水平面上,质量m=1kg的铁块(可视为质点)静止在木板的右端.设最大静...
- 如图,质量M=lkg的木板静止在水平面上,质量m=lkg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端。设最大摩擦力等于...
- 如图所示,质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面上,在木板的右端放置一个质量m=1kg大小可以忽略的铁块,铁...