Question

如圖所示，光滑水平面上靜止放著長L=1.6m，質量為M=3kg的木塊（厚度不計），一個質量為m=1kg的小物體放在木板的最右端，m和M之間的動摩擦因數μ=0.1，今對木板施加一水平向右的拉力F，（g取10m/s²）

1.為使小物體不掉下去，F不能超過多少？

2.如果拉力F=10N恒定不變，求小物體所能獲得的最大動能？

3.如果拉力F=10N，要使小物體從木板上掉下去，拉力F作用的時間至少為多少？

 

Answer 1

 

1.4N

2.

3.

解析:（1）F=(M+m)a

μmg=ma 

F=μ(M+m)g=0.1×(3+1)×10N=4N

（2）小物體的加速度

木板的加速度

 

解得物體滑過木板所用時間

物體離開木板時的速度    

（3）若要F作用時間最短，則物體離開木板時與木板速度相同。設F作用的最短時間為t₁，物體在木板上滑行的時間為t，物體離開木板時與木板的速度為V