(2006•武汉模拟)如图所示,光滑水平面上静止放着长L=1.6m,质量为M=3kg的木块(厚度不计),一个质量为m=1
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1个回答

  • (1)物块随木板运动的最大加速度为a

    对小物体由牛顿第二定律:μmg=ma

    对整体由牛顿第二定律得:F=(M+m)a

    F=μ(M+m)g=0.1×(3+1)×10N=4N

    (2)小物体的加速度a1=

    μmg

    m=μg=0.1×10=1m/s2

    木板的加速度a2=

    F−μmg

    M=

    10−0.1×1×10

    3=3m/s2由

    1

    2a2t2−

    1

    2a1t2=L

    解得物体滑过木板所用时间t=

    1.6s

    物体离开木板时的速度v1=a1t=

    1.6m/s

    Ek1=

    1

    2m

    v21=0.8J

    (3)若F作用时间最短,则物体离开木板时与木板速度相同.设F作用的最短时间为t1,物体在木板上滑行的时间为t,物体离开木板时与木板的速度为V

    则v=a1t=tv1=a1t1=t1v2=a2t1=3t1

    由动量守恒定律:mv1+Mv2=(m+M)v

    t1+9t1=4t得t=2.5t1

    由位移关系

    v2

    2t1+

    v2+v

    2(t−t1)=

    v

    2t+1.6

    解得t×t1=1.6

    将t=2.5t1代入得t