如图,光滑水平面有一静止的长木板,质量M=3.0kg.某时刻,一小物块(可视为质点)以v0=4.0m/s的初速度滑上木板

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  • 解题思路:(1)对m受力分析,根据牛顿第二定律求其加速度;

    (2)对M受力分析,根据牛顿第二定律求其加速度;

    (3)当二者速度相等时的相对位移不能超过L,则物块m才不从长木板M落下.

    (1)对m受力分析,水平方向受向左的摩擦力,根据牛顿第二定律:μmg=ma

    得:a=μg=0.30×10=3m/s2

    (2)对M受力分析,水平方向受向右的摩擦力,根据牛顿第二定律:μmg=Ma′

    得:a′=[0.30×1.0×10/3.0]=1m/s2

    (3)二者速度相等时,不再发生相对滑动,即:v0-at=a′t

    得:t=[4/3+1]=1s

    此过程二者的相对位移:△L=v0t-[1/2at2-

    1

    2]a′t2=4×1-[1/2]×3×12-[1/2]×1×12=2m

    则L≥2m,物块m才不从长木板M落下;

    答:(1)m的加速度3m/s2

    (2)M的加速度1m/s2

    (3)长木板的长度L至少为2m,物块m才不从长木板M落下.

    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: 本题属于连接体问题,涉及到两个研究对象,在列牛顿第二定律方程时一定要先明确研究对象.