解题思路:木块先向右做匀减速直线运动,再向左做匀加速直线运动,求出木块向右做匀减速直线运动的位移,判断小球有无从木板的左端落下,根据运动学公式求出小球从放上木板至脱离木板经历的时间.
①根据牛顿第二定律得,木板向右做匀减速直线运动的加速度:a1=
F+μ(M+m)g
M=7.2m/s2.
则匀减速直线运动的最大位移:x=
v02
2a1=
3.62
2×7.2m=0.9m<
2
3L=1.0m
所以木块向右运动的最大位移为0.9m.
②木板向左做匀加速直线运动,加速度:a2=
F−μ(M+m)g
M=2.8m/s2.
向右匀减速直线运动的时间:t1=
v0
a1=
3.6
7.2s=0.5s
小球离开木板,木板向左运动的位移:x′=1.4m
根据:x′=
1
2a2t22,解得:t2=1s.
则总时间:t=t1+t2=1.5s.
答:木块向右运动的最大位移为0.9m.
小球从放上木板至脱离木板经历的时间为1.5s.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
考点点评: 解决本题的关键知道小球静止不动,理清木板的运动情况,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.