Question

分如圖所示，在水平地面上有一個長L=1.5m，高h = 0.8m的長方體木箱，其質量為M=1kg，與地面間的動摩擦因數μ=0.3。在它的上表面的左端放有一質量為m= 4kg的小鐵塊，鐵塊與木箱間的摩擦不計。開始它們均靜止。現對木箱施加一水平向左的恒力F=27N。（g=10m/s²）求：

（1）經過多長時間鐵塊從木箱上滑落？
（2）鐵塊滑落前后木箱的加速度與大小之比。
（3）鐵塊著地時與木箱右端的水平距離S。

Answer 1

(1) t=0.5s；(2) =；（3）4.32m

試題分析: （1）鐵塊沒有離開時，木箱在運動的過程中，鐵塊m相對于地不動，根據牛頓第二定律得，木箱的加速度為：=12m/s²，根據L=，解得t₁=0.5s
(2) 鐵塊離開時，木箱的速度v=at=6m/s．離開后，木箱的加速度a₂＝=24m/s²，==
鐵塊離開時，鐵塊做自由落體運動，鐵塊落地的時間t₂==0.4s，
則鐵塊著地時與木箱右端的水平距離s=vt₂+=4.32m