Question

如圖所示，質量M =4kg的木板長L =4m，靜止在光滑的水平地面上，其水平上表面左端靜置一個質量m =2kg的小滑塊（可視為質點），小滑塊與板間的動摩擦因數μ=0.2。從某時刻開始，用水平力F =10N一直向右拉滑塊，使滑塊從木板上掉下來。g取10m/s²。

（1）該過程木板的位移；
（2）滑塊離開木板時的速度；
（3）若在F =10N的情況下，能使小滑塊恰好能從木板上掉下來，求此力作用的最短時
間.

Answer 1

（1）2m（2）6m/s（3）

試題分析：（1）由牛頓第二定律知滑塊和木板加速度為
  ………………………………1分
它們的位移關系為
………………………………1分
木板位移為
………………………………1分
（2）滑塊速度為
m/s………………………1分
(3)設滑塊經過時間t₁撤掉F，又經過時間t₂恰好滑到木板的右端獲得共同速度,由牛頓第二定律知滑塊撤掉F時的加速度大小為
……………………………1分
它們的速度關系為
………………………1分
它們的位移關系為
………………………1分
解得t₁=s………………………1分