解题思路:对M分析由最大静摩擦力可求得M的最大加速度;再对整体受力分析可求得F值;根据随时间t变化的水平推力F=γt关系式求出从力开始作用到两物块刚发生相对运动所经过的时间;对全程由动量定理可求得此时速度.
对M受力分析,M受m的摩擦力为M的合力,
当M达到最大静摩擦力时,M相对m发生相对滑动,则此时M的加速度为:a=μg;
则对整体受力分析可知,F=(m+M)a=μg(m+M)
根据随时间t变化的水平推力F=γt关系式得:
从力开始作用到两物块刚发生相对运动所经过的时间t=
μg(m+M)
γ.
F是均匀增加的,故从力开始作用到两物块刚发生相对运动时间内其平均作用力
.
F=
μg(m+M)
2;
规定向左为正方向,对整体由动量定理可得,
.
Ft=(M+m)v-0;
解得:v=
μ2g2(M+m)
2γ
故答案为:
μg(m+M)
γ,
μ2g2(M+m)
2γ.
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: 本题关键是受力分析后确定M最大加速度,然后根据运动学公式确定各个运动参量,从而确定物体的运动情况.