如图所示,质量为M=8kg、长度为L=2m的薄板放在光滑的水平面上,薄板右端放一个大小不计的质量为m=2kg的小物块,物

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  • 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.

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