解题思路:(1)对整体分析,根据牛顿第二定律求出整体的加速度,隔离对小物块分析,根据牛顿第二定律求出小物块所受的摩擦力大小.
(2)通过物块与木板的摩擦力与最大静摩擦力比较,判断是否发生相对滑动.
(3)根据牛顿第二定律分别求出木块和木板的加速度,抓住位移关系,结合运动学公式求出物块脱离木板的时间,木块脱离木板后做匀速直线运动,结合运动学公式求出小物块相对于地面的位移.
(1)假设相对静止,对整体其加速度为a=[F/M+m=
28
8+2]=2.8m/s2
对m,其摩擦力f提供加速度,故f=ma=2.8×2=5.6N;
(2)对m,其最大静摩擦力为fmax=μmg=4N,f>fmax,小物块与板会发生相对滑动.
(3)两者相对滑动,故物块此时加速度a1=
μmg
m=μg=2m/s2,板的加速度为a2=
F−μmg
M=
28−0.2×20
8=3m/s2,
设经过t1物块从木板左端滑落,则
1
2a2t12−
1
2a1t12=2
代入数据解得t1=2s
故物块在地面上又匀速滑动了t2=0.5s,其速度为v1=a1t1=2×2=4m/s,
总位移s总=
1
2a1t12+v1t2=
1
2×2×4+4×0.5=6m.
答:(1)假设小物块相对薄板静止,则小物块受到的摩擦力为5.6N.
(2)小物块与板会发生相对滑动.
(3)小物块相对于地的位移是6m.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律.
考点点评: 解决本题的关键理清物块和木板的运动规律,抓住位移关系,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.