Question

（12分）水平導軌AB固定在支架CD上，其形狀、尺寸如圖所示。導軌與支架的總質量M=4kg，其重心在O點，它只能繞支架C點且垂直于紙面的水平軸轉動。質量m=1kg的小鐵塊靜止于水平導軌AB的A端，現受到水平拉力F=2.5N的作用。已知小鐵塊和導軌之間的動摩擦因數μ＝0.2。g取10m/s²，求：

（1）小鐵塊剛開始運動時的加速度大小？

（2）小鐵塊運動到離A端多遠時，支架將要開始翻轉？

（3）若在小鐵塊運動的過程中，支架始終保持靜止，則拉力F作用的最長時間為多少？

Answer 1

解：（1）   （2分）

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（2）假設小鐵塊運動到C點的右側且距C點x處時，支架剛要不能維持平衡，D端受的力為零。

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（3）因為要在小鐵塊運動的過程中，導軌和支架始終保持靜止，故小鐵塊是先勻加速直線運動，再勻減速直線運動

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