Question

【題目】如圖甲，質(zhì)量為M=4kg 足夠長(zhǎng)的木板靜止在光滑的水平面上，在木板的中點(diǎn)放一個(gè)質(zhì)量m=4kg大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，兩物塊開(kāi)始均靜止，從t=0時(shí)刻起鐵塊m受到水平向右、大小如圖乙的拉力F的作用，F共作用時(shí)間為 6s，（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g=10m/s2）則：

（1）鐵塊和木板在前2s的加速度大小分別為多少？

（2）從t=0時(shí)刻到鐵塊和木板達(dá)到相對(duì)靜止時(shí)所需的時(shí)間是多少？

（3）鐵塊和木板相對(duì)靜止后，在 6s之前共同運(yùn)動(dòng)的位移大小是多少？

Answer 1

【答案】（1）3m/s2；2m/s 2；（2）4s;（3）19m

【解析】

(1)前2s，由牛頓第二定律，對(duì)鐵塊

解得

對(duì)木板

解得

(2)t1=2s內(nèi)，鐵塊的位移

木板的位移

2s末，鐵塊的速度

木板的速度

2s后，由牛頓第二定律，對(duì)鐵塊：

解得

對(duì)木板

解得

設(shè)再經(jīng)過(guò)t2時(shí)間鐵塊和木板的共同速度為v，則

解得

所以總時(shí)間為

(3)F作用的最后2s，鐵塊和木板相對(duì)靜止，一起以初速度v=8m/s做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律，對(duì)鐵塊和木板整體有

解得

最后2s鐵塊和木板運(yùn)動(dòng)的位移均為